ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( MBM 531 )


   Temel bilgiler
Ders adı: Dielektrikler ve Elektroseramikler
Ders kodu: MBM 531
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Sedat ALKOY
AKTS kredisi: 7.5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 1/2, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: İngilizce
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: Yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Bu dersin ana amacı, dielektrik ve elektroseramik cihazlarda kullanılan malzemeleri ve bu malzemeleri ilginç kılan özellikleri, malzeme bilimi perspektifiyle ve yapı-özellik ilişkisi göz önünde tutularak sunmak ve tartışmaktır.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. Malzemelerin dielektrik özelliklerine ilişkin ileri kavramları açıklayabilirler

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  2. Temel dielektrik olguları tanımlayabilirler ve prensiplerini açıklayabilirler

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Seminer/sunum
  3. Elektroseramiklerin uygulamalarına ilişkin farkındalık geliştirirler

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Malzeme Bilimi ve Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Araştırma konusu ile ilgili fikir ve bulgularını sözlü ve yazılı olarak etkin şekilde ifade edebilmek

    Değerlendirme Tipi

    1. Seminer/sunum
    2. Dönem projesi
   İçerik Yukarı
1. hafta: GİRİŞ
1.1 Giriş
1.2 Seramik Sektöründe Ekonomik Göstergeler
1.3 Seramik Üretim Süreçleri
2. hafta: TEMEL DİELEKTRİK TEORİ - I
2.1 Atomlar
2.2 Seramiklerde iyonların dizilimi
2.3 Kendiliğinden kutuplanma
2.4 Faz geçişleri
2.5 Kristallerde kusurlar
2.5.1 Stokiyometriden sapma
2.5.2 Noktasal Kusurlar
3. hafta: TEMEL DİELEKTRİK TEORİ - II
3.1 Elektriksel iletkenlik
3.2.1 Yük taşınım parametreleri
3.2.2 Elektronik iletkenlik
3.2.3 Iyonik iletkenlik
3.2.4 İletkenlikte Schottky bariyerleri
4. hafta: TEMEL DİELEKTRİK TEORİ - III
4.1 Yüklerin yerdeğiştirme süreçleri
4.2.1 Statik elektrik alan altında dielektrikler
4.2.2 Alternatif elektrik alan altında dielektrikler
4.2.3 Barium titanate – prototip ferroelektrik seramik
4.2.4 Dielektriklerin karışımı
4.2.5 Empedans spektroskopisi
5. hafta: SERAMİK İLETKENLER - I
5.1 Yüksek sıcaklık ısıtma elemanları ve elektrotları
5.1.1 Silisyum karbür
5.1.2 Molibdenyum disilisit
5.1.3 Lantanyum kromit
5.1.4 Kalay oksit
5.1.5 Zirkonya
5.2 Omik dirençler
5.2.2 İnce filmler
5.2.2 Kalın filmler
5.3 Voltaja bağlı dirençler (varistörler)
5.3.1 Elektriksel karakteristikleri ve uygulamaları
5.3.2 Silisyum karbür
5.3.3 Çinko oksit
6. hafta: SERAMİK İLETKENLER - II
6.1 Sıcaklığa duyarlı dirençler
6.1.1 Direncin sıcaklık katsayısı negatif olan dirençler (NTC termistörler)
6.1.2 Direncin sıcaklık katsayısı pozitif olan dirençler (PTC termistörler)
6.2 Seramik esaslı kimyasal algılayıcılar
6.2.1 Katı elektrolit esaslı algılayıcılar
6.2.2 Elektronik iletken seramik esaslı gaz algılayıcılar
6.2.3 Nem algılayıcılar
7. hafta: SERAMİK İLETKENLER - III
7.1 Yakıt hücreleri ve bataryalar
7.1.1 Yakıt hücreleri ve bataryaların geliştirilmesini tetikleyen etkenler
7.1.2 Yakıt hücreleri ve bataryaların temelleri
7.1.3 Yakıt hücreleri ve bataryalar için elektroseramikler
7.2 Yüksek sıcaklık süperiletkenleri
7.2.1 Genel bakış
7.2.2 Süperiletkenlik olgusu
7.2.3 Seramik esaslı yüksek sıcaklık süperiletkenleri (HTSs)
7.2.4 yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin özellikleri, üretimi ve uygulamaları
7.2.5 Süperiletken elektronikler - ince filmler
7.2.6 yüksek sıcaklık süperiletkenlerinin geleceği
8. hafta: ARA SINAV
9. hafta: DİELEKTRİKLER & YALITKANLAR - I
Kapasitif Uygulamalar
9.1 Altyapı
9.2 Dielektrik dayanım
9.2.1 Test koşulları
9.2.2 Bozunma mekanizmaları
5.3 Thermal shock resistance 250
5.4 Capacitors 251
5.4.1 Capacitor characteristics 251
5.4.2 Non-ceramic capacitors 256
5.4.3 Ceramic capacitors
10. hafta: Elektriksel kontaklar ve potansiyel bariyerler, potansiyel bariyerler ve yük taşıyıcıları, dielektrik ince filmlerde elektrotlar arasındaki olaylar. Elektriksel iletkenlik ve foto iletkenlik.
11. hafta: Uygulamalar: İletken seramikler: İyonik iletkenler, süperiletkenler.
12. hafta: Elektriksel yaşlanma, discharge ve bozunma olayları.
13. hafta: Uygulamalar: Piezoelektrikler ve piroelektrikler.
14. hafta: Uygulamalar: Manyetik seramikler.
15. hafta*: GENEL TEKRAR
16. hafta*: FİNAL SINAVI
Ders kitapları ve materyaller: • Dielectric Phenomena in Solids, Kao, Elsevier, 2004.
• Electroceramics, Herbert & Moulson, John Wiley & Sons Ltd, England, 2003.

Others:

• Dielectric and Magnetic Properties of Ceramic Materials (CerSc 508 Course Notes), Newnham, Pennsylvania State University, 1993.
Önerilen kaynaklar: • Lectures on the Electrical Properties of Materials, Solymar & Walsh, Oxford University Press, 1993.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 9 35
Dönem içi diğer çalışmalar: 0
Proje: 0 0
Ödev: 3,6,12 15
Kısa sınav (Quiz): 0
Final sınavı: 16 50
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 5 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 0 0
Dönem projesi: 20 2
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 15 1
Ara sınav (Vize): 2 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 15 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->