konusu metaller ve alaşımlar olan

İyibir saklanabilirliğe sahip olan silyon, dökülmesi daha zor olan potansiyel olarak daha güçlü bir alaşımdan daha güçlü bir bitmiş döküm yapabilir. Alusil gibi% 16 ila% 19 arasında bir silikon içeriğine sahip olan hipereutektik alaşımlar, pistonlar, silindir gömlekleri ve içten yanmalı motor blokları gibi yüksek Binalar, çeşitli modellerde arabalar, uçaklar, köprüler, tren yolları, gökdelenler ve diğer pek çok teknolojik üründe kullanılabilecek şekil hafızalı metaller, yoktan var eden ve benzersiz yaratma gücüne sahip olan Rabbimiz’in yüceliğini ve kudretini gösteren örneklerden yalnızca birkaçıdır. Sorumluve saygın bir özel metaller dağıtım firması olan Akyay,yaptığı tüm iş ve işlemlerde bağlı olduğu kalite, şeffaflık ve dürüstlük ilkelerinden aldığı güçle müşterilerine hizmet vermektedir. Bumetaller HNO 3 ve HSO 4 gibi kuvvetli asitlerle tepkimeye girebilir ve bu tepkimelerinde CO 2, NO 2 gibi gazlar oluşur. H 2 gazı açığa çıkmaz. Cu + HCl → Reaksiyon gerçekleşmez. Cu + 4HNO 3 → Cu(NO 3) 2 + 2NO 2 + 2H 2 O. Cu + 2H 2 SO 4 → CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O. Soy Metaller. Soy metaller, nemli havada oksitlenmeye ve korozyona METALLERİNKOROZYONU ¢ Metallerin hemen hepsi doğada bileşik halinde bulunurlar. ¢ Bu bileşiklerden ilave malzeme, enerji, emek ve bilgi ile metaller veya alaşımlar üretilir. ¢ Üretilen metal ve alaşımlar ise tekrar karalı halleri olan bileşik haline dönme eğilimi gösterirler. ¢ Bu nedenle metaller, içinde bulundukları Site De Rencontre Maghrebin En France Gratuit. ELEMENTLER KİMYASI; Büyük Patlama ve Hafif elementlerin oluşumu Bilim insanlarının evrenin oluşumu ile ilgili öne sürdükleri teoriye Büyük Patlama Teorisi Big Bang Theory adı verilmiştir. Big-Bang Theorisine işaret eden bulgular adaların birbirinden sürekli uzaklaşması, daha uzak gök adaların uzaklaşma hızlarının daha yüksek olması, görünürde boş bölgelerinden mikrodalga ışınlarının yayılıyor olması, her doğrultusunda birim hacim içine düşen kütle yoğunluğunun yaklaşık aynı kalması Bilimin sanlarının evrenin oluşumu ile ilgili öne sürdükleri teoriye Büyük Patlama Teorisi Big Bang Theory adı verilmiştir. 2 sn ila arasında nükleer tepkime sonucunda ilk hidrojen çekirdeği ortaya çıktı. dan sonra sıcaklık düşmeye devam eder ve %75 proton ve %25 nötrondan ibaret olan evrende,döteryum çekirdeği çekirdeği,tepkimelerde olduğu gibi yeni element çekirdeklerini oluşturur. yıl ila 1 milyar yılları arasındaki sürece Atom Çağı diyoruz. Büyük Patlama’dan 300000 yıl sonra sıcaklık 10000 0C’a düştü. Elektronlar, proton ve nötronlarla bir araya gelerek atomları oluşturdu. Bu aşamada evren çok hızlı soğuduğu için Berilyumdan daha ağır çekirdekler oluşamadı. Bu çekirdeklerin oluşabilmesi için gereken basınç ve sıcaklığı sağlayacak ortama ihtiyaç vardı. Büyük Patlama sonrası daha ağır elementlerin oluşumu İlk yıldızlardaki hidrojen atomu çekirdekleri,nükleer füzyon tepkimeleri yüksek basınç ve sıcaklığın etkisi sayesinde birbirleriyle kaynaşarak helyuma dönüştü. İlk yıldızların helyumdan daha ağır elementleri oluşturamadan çok şiddetli patlamalarla dağıldığı patlamalarda ortaya çıkan sıcaklık ve basıncın çok yüksek olması hidrojen ve helyumdan daha ağır çekirdeklerin ortaya çıkmasını sağladı. İkinci nesil yıldızlarda azda olsa ağır elementlerin bulunması,merkezlerindeki sıcaklığın 100000000 0C’in üzerine çıkmasını sıcaklık bir dizi nükleer füzyon tepkimesi için gerekli şartı sağlamış oldu. Yıldızın yaşı ilerledikçe merkezindeki basınç ve sıcaklık yükselir. Sıcaklık 100 milyon Kelvin’e ulaştığında merkezdeki helyum çekirdekleri kaynaşmaya ve üç helyum çekirdeğinin kaynaşması ile karbon çekirdekleri oluşturmaya başlar. Sıcaklık arttıkça karbonlar, helyumlarla nükleer füzyon tepkimesiyle oksijen üretmeye başlar. Yıldızlarda bir miktar helyum kalıncaya kadar helyum çekirdeğinin tam katları olan çekirdekler oluştu. Helyum çekirdeğinin tam katları olan çekirdeklere dönüşmesi sürecine "helyum yanması" denir. oksijen çekirdeğinin oluşumunu karbon-azot çekirdek dönüşümünü başlattı. Hala yüksek olan sıcaklıkta, karbon ve oksijen yanması gibi prosesleri ile helyumun katları olmayan çekirdekler de oluştu. Periyodik tabloda demirden sonra gelen çekirdekler, nükleer füsyon tepkimeleri ile enerji açığa çıkarmazlar. Bu proses, yıldızlarda çok hızlı gerçekleşen, enerji açığa çıkaran ve hafif çekirdekleri oluşturan nükleer tepkimeler başlatabilir ve bunun sonucunda daha ağır çekirdekler oluşabilir. Atom numarası 26’yaFe elementinekadar olan elementler yıldızların içinde elementler,yıldızlarda gerçekleşen nükleer füzyon ürünleridir. Çok büyük kütleli yıldızlar patladıklarında süpernova patlaması ortaya çıkar. Süpernova Patlamalarında çekirdek, yoğun bir nötron bombardımanına uğrar. Bunun sonucunda çekirdek yakaladığı nötronlarla daha ağır bir izotopa dönüşür. Dünya’daki elementler ve bu elementlerin bolluk oranları dikkate alınarak geliştirilen teorilere göre Güneş sistemimiz, dolayısıyla Dünya’mız ömrünü tamamlamış bir yıldızın kalıntılarından oluşmuştur. Dünya’daki oksijen, silisyum,alüminyum ve demir elementlerinin bolluk yüzdesi; evrendeki oksijen,silisyum,alüminyum ve demir elementlerinin bolluk yüzdesinden daha nedeni kararlılık kuşağıyla açıklanabilir. 2. BÖLÜM Elementlerin Eldesi Homojen veya homojen görünüşlü doğal olarak değişik şekillerde oluşmuş ve insanoğlunun kullanımı için yerkabuğundan elde edilen ve genellikle katı olan maddelere mineral denir. Elde edilmeye değer miktarda bir veya birden çok element içeren minerallere cevher ya da filiz denir. Bazı mineraller amorf katılardır. Minerallerin büyük bir kısmı ise kristal durumdadır. Kristallerin düzgün yüzeylerle çevrilmiş geometrik şekilleri ve muntazam, periyodik olarak sıralanmış düzenli bir atomik yapıları vardır. Her mineralin kimyasal bir formülü vardır. AlO3 . 2H2O > Boksit Fe2O3 > Hematit MgCO3 > Manyezit gibi. Cevherlerden metal elde etme sürecindeki işlem basamakları Gang'ın Cevherler genellikle kum, kil ve granit gibi istenmeyen mad­deler içerir. Bu maddelere gang denir. uzaklaştırılma işlemidir. Birçok cevhere, özellikle Cu, Pb, ve Zn cevherlerine uygulanan bir yöntemdir. Değişik yöntemlerle ile elde edilen metal, çoğu kez istenen saflıkta değildir. Safsızlıklar giderilerek, metal arıtılır. Sülfürlerin ya da karbonatların bol hava ile ısıtılarak oksidine dönüştürülmesi işlemine kavurma denir. 2ZnS + 3O2 -> 2ZnO + 2SO2 CaCO3 + O2 -> CaO + CO2 Bozunmayla İndirgeme Bazı maddeler termal bozunmayla indirgene bilirler. Bazı metal oksitler, yüksek sıcaklıkta termal bozunmaya piroliz uğrayarak metallere indirgenir. Karbon ile İndirgeme Teorik olarak bütün metal oksitleri karbon ile indirgenebilir. Ck + Cu2O -> COg + Cuk Hidrojenle indirgeme Aktif metal ile İndirgeme Alüminotermi oksitlerden alüminyum ile element elde etme Elektroliz ile metal üretimi, Alaşımlar Alaşım, bir metal elementin en az bir başka element metal,ametal,yarımetal ile karışarak oluşturduklar metal karakterli malzemeye denir. Pirinç %63 Cu ve %37 Zn , Lehim %60 Sn ve %40 Pb , Bronz %82 Cu,%16 Sn,% 2 Zn Metallerin dayanıklılığını ve korozyona karşı dayanımını arttırmak için alaşımlar üretilmiştir. Elementler alaşım hâline getirilerek kullanım alanları arttırılır. Alaşımlar belli amaçlar için üretilmişlerdir. Bunlar -Metallerin fiziksel ve mekaniksel özelliklerini değiştirmek suretiyle daha elverişli malzemeler üretmek. -Çok sayıda ve değişik özelliklere sahip metaller geliştirerek ihtiyaçlara cevap vermek. -Isıl işlemlere uygun metaller üretmek. -Malzemelerin maliyetini düşürmek. -Malzemenin aşınma ve dış şartların yıpratıcı etkilerden korunmasını sağlamak. Alaşımlar; homojen ve heterojen alaşımlar, yer değiştirme tipi alaşım, örgü boşluğu tipi alaşım, metaller arası bileşik tipi alaşım olmak üzere değişik biçimlerde sınıflandırılabilir. Farklı element atomlarının düzgün bir şekilde yerleşmesiyle oluşan alaşımlar, homojen alaşımlardır, iki veya daha çok fazdan oluşanlar ise heterojen alaşımlardır. Au-Cu veya Au-Ag alaşımları heterojen, yani ikili sistemlerdir. Homojen alaşımlara örnek olarak Cu-Sn, Cu-Zn, Cu-Ni, Fe-Nİ, Pb-Sn alaşımları verilebilir. Yer değiştirme sübstitutional alaşımlar Yer değiştirme alaşımlarında çözünen metal atomlar çözücü metal atomlarının bazılarının yerlerini işgal eder. İki metalin kristal yapları aynı olmalıdır,İki metal benzer kimyasal özellikler göstermelidir. a Rastgele Yer Değiştirme İle Oluşan Alaşımlar Fazla olan metal atomlarıyla rastgele yer değiştirir. bSüper Örgü Alaşımı Bu alaşım şekil hafızalı alaşımlarda kullanılır. Örgü boşluğu tipi alaşımlar Örgü boşluklarındaki atomlar alaşımı daha sert ve sağlam yaparlar. iİâve metalin atomlarının öbür metal atomuna göre çok küçük olup bunun kristal kafesinin boşluklarına yerleşebilmeleri halinde oluşabilirler. Metaller Arası Bileşikler Ara bileşiklerde atomlar arası bağlar metalik bağ ile kimyasal bağ arasında değişen bir yapıya sahiptir ve kimyasal bileşiklere benzeyen AnBm şeklinde bileşikler oluşur. Metaller arası bileşikler, hem kullanım sıcaklığı hem de mekanik özellikler açısından seramik kadar kırılgan değil metalik malzemeler ile seramik malzemeler arasındaki boşluğu doldurmaya aday malzemelerdir. En bilinen alaşımlara; tunç bakır-kalay, pirinç bakır-çinko, lehim kalay-kurşun ve cıva alaşımları olan amalgamlar örnek verilebilir. Alaşımların tarihi milattan önce 4. bin yıllara kadar uzanmaktadır. İran ve Mezopotamya bölgelerinde bulunan tunç bronz örnekleri bu zaman diliminde tarihlenmiştir. Demirden daha sert olan tunç; silah, kesici ve delici aletler, mutfak aletleri, süs eşyaları vb. yapımında günümüze değin kullanıla gelmiştir. ELEMENTİ Hidrojenin evrendeki bolluğu % 91 olmasına rağmen, dünyadaki bolluk oranı çok daha azdır. Bunun nedeni, hidrojen atomlarının çok hafif olmasıdır. Bu sebeple hidrojen atomları çok yüksek ortalama hıza sahiptirler ve dünyanın yer çekiminden kolaylıkla kurtulabilirler. Yeryüzünde bulunan hidrojenin büyük bir kısmı bileşikler halindedir. En önemli bileşiği de sudur. Hidrojen, karbonla hidrokarbonları oluşturur. Hidrokarbonlar; kömür, doğal gaz ve petrolün bileşiminde bulunur. Bir ametal olan Hidrojen, bazı özellikleri bakımından halojenlere de benzer, metallerden 1 elektron alarak metal hidrürleri oluşturur. NaH , MgH2 vb. Hidrojenin protyum, döteryum ve trityum olmak üzere üç izotopu vardır. Doğal hidrojenin büyük ölçüde protyumdan ibarettir. Yalnızca bir proton ve bir elektrona sahip olan hidrojen, periyodik tabloda 1A grubunda gösterilir. Bu gösterimin nedeni, alkali metaller gibi s orbitalinde bir tane değerlik elektronuna sahip olması ve sulu çözeltilerinde hidroliz olabilen tek yüklü iyon H+1 oluşturmasıdır. Bir ametal olan hidrojen, bazı özellikleri bakımından halojenlere de benzer. Hidrojen, renksiz, kokusuz, tatsız ve zehirsizdir. Hidrojen saf haliyle ve oda sıcaklığında iki atomlu bir gaz olarak bulunur. Havanın yoğunluğundan 14 kat daha az yoğunluğa sahip olan hidrojen, havanın içinde hızla yayılır. Hidrojenin sıvı hâle getirilmesi için -253 °C'a kadar soğutulması gerekir. Bu işlem yüksek enerji gerektirir. Hidrojenin Laboratuarda Eldesi; -Aktif metallerin 1A grubu metalleri ve Ca, Sr, Ba oda sıcaklığında suyla tepkimesinden H2 gazı elde edilir. -Aktif Mg, Al, Mn, Zn, Cr, Fe, Cd, Ca, Ni, Sn ve Pb metallerin asitlerle etkileşiminden elde edilir. -Suyun elektrolizi ile elde edilebilir . -Sodyumborohidrür’ün su ile tepkimesinden. NaBH4 + H2O -> NaBO2 + H2 Hidrojenin Endüstride Eldesi; -Kızıl dereceye kadar ısıtılan metallerin Fe, Mg üzerlerinden su buharı geçirilerek hidrojen elde edilebilir. -Kok ile su buharı etkileştirilerek hidrojen üretilir. -Metan içeren doğal gaz yüksek sıcaklıkta su buharı ile tepkimesinden su gazı oluşur. Hidrojen ,izotopları ve kullanım alanları -Güneş ve diğer yıldızların termonükleer tepkimeyle vermiş olduğu ısının yakıtı hidrojen olup, evrenin temel enerji kaynağıdır. Hidrojen bilinen tüm yakıtlar içerisinde birim kütle başına en yüksek enerji içeriğine atığı yoktur. -Hidrojen iyi bir indirgendir. Metal oksitlerdeki metal iyonlarını indirgeyerek saf metal eldesini sağlar. -Yoğunluğu düşük olasından dolayı çok hafiftir çok az yer kaplar. Amonyak sentezinde kullanılır. Amonyak gübrenin hammaddesidir. N₂ + 3H₂ → 2NH₃ Haber-Bosch yöntemi -Doymamış hidrokarbonların ve doymamış yağların doyurulmasında kullanılır. Margarin bu şekilde elde edilir. -Hidrojen yükselerek yanar bu yüzden çevresine zarar vermez. Soluk mavi bir renkte yanarak suyu oluşturur. -Hidrojen Oksijen ile kaynak sanayinde kullanılır. Bu kaynağa otojen kaynak adı verilir. -Gelecekte hidrojeni yakıt olarak kullanan araçlar yapılacaktır. -Döteryum ve bileşikleri; döteryum lambalarında, nükleer reaktörlerde çözücü olarak kullanılır. Döteryum radyoaktif değildir. Döteryum oksidi ağır su olarak bilinir. -Trityum kendi kendine ışık veren nesnelerin yapımında da kullanılır. trityum nükleer füzyon sistemlerinde de kullanılır. Trityum radyoaktiftir. İkincil enerji kaynağı olarak hidrojen Hidrojen bir doğal yakıt olmayıp, birincil enerji kaynaklarından yararlanılarak değişik hammaddelerden üretilebilen bir sentetik yakıttır. Hidrojenin kullanılmasını gerektiren başlıca iki neden vardır. Birincisi, fosil yakıtların yanma emisyonu karbon dioksitin artmasından kaynaklanan, global ısınmaya neden olan çevre sorunu. İkincisi, petrol ve doğal gaz gibi akışkan hidrokarbonların bilinen üretilebilir rezerv ömürlerinin gittikçe azalmasıdır. Bununla beraber gelişmiş ülkeler hidrojen enerjisi kullanma yerine güvenilir nükleer enerj santralleri kurarak daha temiz ve çevre dostu enerji elde etme yollarını denemektedirler. ALKALİ VE TOPRAK ALKALİ METALLER -1A grubu elementlerinin sem bolleri; H, Li, Na, K, Rb, Cs ve Fr Alkali Metaller Alkali metaller doğada nispeten bol bulunurlar. -Bu elementlerin bazı bileşikleri tarih öncesi yıllardan beri bilinmekte ve kullanılmaktadır. Alkali metal bileşiklerini sıradan kimyasal yollarla bozmak zor olduğundan, bu elementlerin keşfedilmesi zaman almıştır.. -1A grubunda Alkali metaller yer alır. Değerlik elektronlarının dizilişi ns1 şeklindedir ve en aktif metallerdir. Aktif oldukları için doğada saf olarak bulunmazlar. İyonlaşma enerjileri yukarıdan aşağıya doğru azalır. Yumuşak ve genelde gümüş renginde parlaklık gösterirler. -2A grubunda toprak alkali metaller bulunur. Değerlik elektronlarının dizilişi ns2 şeklindedir ve 1A grubuna göre daha az aktiftirler. Toprakta en çok bulunan elementlerdir. Isı ve Elektrik akımını iyi iletirler. -1A ve 2A grubu elementlerinin oksitleri ve hidroksitleri bazik karakterde oldukları için bu elementler Alkali baz olarak adlandırılır. -1A ve 2A grubu elementlerinin veya bileşiklerinin eldesinde kullanılan başlıca doğal kaynaklar şunlardır Li Magmatik kayalar pegmatik Na NaCl kaya tuzu ve deniz tuzu,feldspat K Feldspat güherçile KNO3 Be Zümrüt Be3Al2Si6O18 Mg Magnezit MgCO3 Ca kireç taşı/kalsit CaCO3 Sr Stronsiyonit SrCO3 Ba BaritBaSO4 , viterit BaCO3 -Bileşiklerinde 1A grubu +1 , 2A grubu ise +2 yükseltgenme basamağında bulunur. - 1A ve 2A grubunun oluşturduğu bileşiklerde 1A ve 2A iyonları çok güçlü indirgendirler. Aktif olduklarından C ve H ile indirgenmezler. Bu yüzden kendi sıvılarının elektrolizi ile elde edilirler. -Alkali metaller havayla temas ettiklerinde oksitlerine dönüşürler. K + O2 → K2O -Su ile temas ettiklerinde hidroksitlerine dönüşürler ve H2 gazı açığa çıkarırlar. Na + H2O → NaOH suda+ ½H2 2A grubunda Be su ile tepkime vermez. Mg su buharıyla tepkime verir. Ca, Sr ve Ba soğuk suyla bile tepkime verir. -1A ve 2A grubu elementleri halojenlerle tuz oluştururlar. Na + ½ Cl2 → NaCl Alkali M. -Mg Down yöntemi ile elde yöntemi Erimiş MgCl2 nin elektrolizine dayanır . KULLANIM ALANLARI Lityum bileşikleri, pillerde, seramiklerde ve yağlayıcı maddelerde kullanılmaktadır. Sodyumkarbonat, sabun deterjan ilaç yapımında cam sanayinde, SodyumHidroksitsudkostik, bir çok organik maddenin sentezinde ve katı sabun yapımında, SodyumKlorür, yemek tuzu Potasyumnitrat güherçile KNO3 , gübre endüstrisinde, kibritlerde, barut yapımında Potasyumklorür, ilaç endüstrisinde, Potasyumhidroksitpotaskostik, sıvı sabun eldesinde BERİLYUM Be Roketlerin dış kaplamasında uçak ve uzay araçlarında MAGNEZYUM Mg Alaşımlarda uçak ve füze yapımında , eczacılıkta, yapay gübre üretiminde. Magnezyumoksit, ateşe dayanıklı tuğla yapımında Kalsiyumkarbonat kireç taşı/kalsit CaCO3, sönmemiş kireç ve sönmüş kireç yapımında Kalsiyumoksit sönmemiş kireç CaO çimento yapımında, suların yumuşatılmasında Kalsiyumhidroksit sönmüş kireç CaOH2 harç yapımında Kalsiyumsülfat alçı taşı CaSO4, alçıdan kalıp ve heykel yapımında StronsiyumKlorür SrCl2, şeker üretiminde Baryumsülfat Barit BaSO4 , bazı röntgen çekimlerinde Baryumsülfür BaS2, Fosforesans özelliğinden yararlanılır. TOPRAK GRUBU ELEMENTLERİ 3A GRUBU 3A grubunun değerlik elektronlarının dizilişi ns2 np1 şeklindedir. Bileşiklerinde hem +1 hem de +3 değerliğini alırlar. Alüminyum Al bileşiklerinde her zaman +3 yükseltgenme basamağına Ga ve İndiyum In bileşiklerinde +3 yükseltgenme basamağını tercih ederken +1 yükseltgenme basamağında da Tl ise bileşiklerinde +1 yükseltgenme basamağını tercih eder. İlk üyesi Bor ametaldir. Alüminyum , Galyum, İndiyum ve Talyum fiziksel ve kimyasal özellikleriyle metaldir. Halojenlerle Halojenürleri meydana getirirler. -Oksijenle oksitleri oluştururlar. -Asitlerle tepkimeye girip H2 gazı çıkarırlar. -Bor HCl ve seyreltik H2SO4 ile tepkime vermez. Bor, doğada oksijenli bileşikleri halinde bulunur. Başlıca bor mineralleri; Kolemanit , pandermit ve Boraks’tır. Bor’u saf olarak elde etmek için öncelikle Borik asit elde edilmelidir. Kolemanit, HCl de çözünür. Çözelti soğuyunca borik asit ayrılır. Borikasit ısıtıldığında Bortrioksit oluşur, oluşan Bortrioksit Mg ile tepkimesinden kristal bor elde edilir. *** 2H3BO3 -ısı-> B2O3 + H2O 3Mg + B2O3 -ısı-> 2B + 3MgO Bor, alt grubundaki metaller hariç yüksek sıcaklıkta bütün metallerle reaksiyona girer. Amorf Bor, bakırın oksitlerinin giderilmesinde, Alüminyumun iletkenliğinin artırılmasında ve çeliğin sertleştirilmesinde kullanılır. Bor ve Alaşımları Kullanım Alanları Magnezyum- Bor alaşımları yüksek sıcaklıktaki iletkenliği sayesinde bilgisayarlar dört kat daha hızlı çalışmaktadır. Amorf bor, bakırın oksidinin giderilmesinde, alüminyum iletkenliğinin arttırılmasında kullanılır. En fazla % 4 Bor içeren Demir Bor ferrobor alaşımları korozyona dayanıklıdır. Neodyum ferrobor alaşımları en iyi mıknatısların yapımında kullanılır. Ferrobor, otomobillerin sileceklerinde, cep telefonlarında, sensörlerde, metalik cam üretiminde, EKG cihazlarında kullanılır. Boraks ve borik asit , bakteri öldürücü, su içinde kolay çözünmesi ve mükemmel su yumşatma özelliği ile sabunlarda, temizleyicilerde, deterjanlarda, tekstil boyalarında, tarımda çok yaygın kullanım alanına sahiptir. Borik asit yanıcılığı azaltır bu yüzden duvar kağıtlarına % 5 eklenir. BoranlarBorHidrürler B2H6, B4H10, B5H11’dan tetraboran B4H10 , katı yakıt olarak füzelerde kullanılır. Boraks ve borik asit, cam sanayinde ısıya dayanıklı cam eşyalar yapımında sırlamada kullanılır. -Türkiyenin bor rezervi, dünya bor talebini 700 yıl karşılayacak düzeydedir. Alüminyum , doğada hemen hemen her mineralde mevcuttur . Alüminyum Mineralleri Korendon Al2O3 ,Boksit Al2O3 .2H2O ,Kil Kaolin Al2O3 .2SiO2. 2H2O ,Kriyolit 3 NaF. AlF3 EldesiAlümiyumun yoğun olduğu Boksit ve feldspat mineralleri kullanılır. Boksit ve karışımı ,Feldspat silikat yapısındadır ve bol bulunan mineraldir. Kil adı verilen birçok mineral vardır. Feldspat mineralinin su ve CO2 etkisiyle ayrışması sonucu Kaolin oluşur. Kaolin killerin en saf olanıdır. Seramik üretiminin ham maddesidir. Alüminyum Üretimi Alümiyum Boksitten 2 basamakta elde edilir. -Boksitten saf Al2O3 eldesi -Alüminin elektrolizi ile saf alüminyumun eldesi Alüminyumun Doğal Formları Kristal yapıdaki Alüminyumunoksit Al2O3 ’e Korundum adı verilir. Yakut, Safir, Topaz değerli taşlardandır. BAZI ALÜMİNYUM BİLEŞİKLERİ VE KULLANIM ALANLARI KİL Al2O3 .2SiO2. 2H2O Seramik ve porselen yapımında. ALÜMİNYUM KLORÜRAlCl3 Petrol sanayinde ,Kauçuk eldesi ,Organik kimyada katalizör olarak ,Bazı özel sabunların yapılmasında ,Su temizlenmesinde ALÜMİNYUM SÜLFAT Al2 SO4 3 ,Boyacılık ve tekstil sanayinde ,Kağıt fabrikalarında kağıdı tutkallamak için ŞAP KAlSO4 H2O ,Dericilik, boyacılık ve tekstil sanayinde ,Fotoğrafçılık endüstrisinde ,Tıpta ,Ateşe dayanıklı elbise yapımında Galyum, İndiyum ve Talyum Doğada çok az bulunurlar. Genellikle çinko mineralleri yanında bulunurlar. GaS ve GaN , ışığı doğrudan elektriğe dönüştürebilir. Işık yayan diyotlarda kullanılır. İnAs,İn2S3,İnP yarıiletken teknolojisinde kullanılır. Tl2SO43 , TlCO32 , TlBr3 fare öldürücü olarak kullanılır. Tl2S3 Fotosellerde kullanılır. 4A GRUBU ELEMENTLERİ C, Si , Ge , Sn , Pb elementleri bulunur. 4A grubunun Değerlik elektronlarının dizilişi ns2 np2 şeklindedir. -Grupta yukarıdan aşağıya inildikçe ametalik karakterden metalik karaktere geçiş ametal, silisyum kimyasal bakımdan bir ametal gibi davranırken fiziksel ve elektriksel özellikleri yarı metale yarı metal olmasına karşın özellikleri metale ve Kurşun ise gerçek metaldir. KARBON C 4A Grubunun en fazla ametalik özellik gösteren elementidir doğada 3 formda bulunur bunlar; Grafit ve Elmas, saf karbondan oluşur. Fulleren yapaydır. Bir elementin atomlarının uzayda farklı şekilde dizilmesi sonucu oluşan faklı geometrik şekillerdeki kristallerine allotrop denir. Allotropların tüm kimyasal ve fiziksel özellikleri farklıdır. Ancak aynı madde ile tepkimeye girdiklerinde oluşturacakları ürün aynıdır. ELMAS -Bilinen en sert maddedir. -Karbonun son katmanındaki 4 elektrondan her biri başka bir karbonun tek elektronları ile ortaklaşa bağ oluşturur. -Bütün bağları sigma bağıdır. Tüm bağları sağlam ve stabildir. -Merkezinde ve her köşesinde karbon atomları bulunan düzgün dörtyüzlülerden oluşan altıgen yapıda olup 3 boyutludur. -Hareket eden elektron bulunmadığından ısı ve elektiriği iletmez. GRAFİT -Elmasa göre daha yumuşak yapıdadır. -Her bir karbon atomu aynı düzlemde bulunan diğer üç atoma altıgen halkalar oluşturacak şekilde bağlanır -Oluşan ağ iki boyutlu olup meydana gelen tabakalar birbirine zayıf Vander waals kuvveti ile bağlıdır. -Bir karbonun son katmanında ki dört elektrondan üçü diğer karbonla sigma bağları oluşturuken biri pi bağı oluşturur. -Pi bağını oluşturan elektron hareketlidir bu sebeple ısı ve elektirği iletir. elmas grafit fulleren FULLERENKarbonun Başka allotropları da vardır. Fulleren 60 Karbonun oluşturduğu top şeklinde bir moleküldür. Yapay keşfi yeni bir kimya alanının ortaya çıkmasını sağlamıştır. Nano boyutta karbonlar tüp oluşturabildikleri keşfedilmiştir. Nanoteknoloji olarak adlandırılan bu dal ile cep telefonları, TV ler, bilgisayar gibi bir çok elektronik aletin işlevleri artarken boyutları küçülmektedir. Nanotüpler içerisine Hidrojen depolandığında yakıt kapsülleri elde edilecektir. Geleceğin teknolojisi nanoteknolojisidir. Karbon bileşikleri 4A grubu elementlerinden Karbon ve Silisyum yaptıkları bağ sayısı bakımından diğer grup üyelerinden farklıdır. Karbon atomları, diğer Karbon atomlarıyla kuvvetli kovalent bağlarla birleşebilir. Bu nedenle diğer elementlerle daha fazla bileşik oluşturma kapasitesine sahiptir. Organik maddelerin temelini oluşturur. Karbonun Hidrojen, Oksijen ve Azotla oluşturdukları bileşikler bitki ve hayvan organizmaların yapısında önemli bir yer tutar. Organik bileşiklerin hepsinde Karbon bulunur. Yapısında karbon bulunan CO, CO2 ve Karbonatlar CO3- anorganiktir. KARBONMONOOKSİT CO -Toksik gazıdır. -Solunan havada miktarı artarsa kana geçer ve hemoglobine oksijen gazından önce bağlanır. Bu nedenle yetersiz oksijenden dolayı hücre ölmeye başlar. KARBONDİOKSİT CO2 -Karbon içeren besin maddelerinin metabolize edilmesi sonucu meydana gelen son üründür. -Vücutta belirli oranlarda bulunarak vücudun tampon sistemlerinden birini meydana getirir. -Yangın söndürme araçlarında kullanılır. KARBONİKASİT H2CO3 Karbonun su ile reaksiyonu sonucu elde edilir. Gazoz ve soda yapımında kullanılır . CO2 + H2O ↔ H2CO3 Silisyum, yerkabuğunun % 27 sini oluşturur. Oksijenden sonra ençok bulunan elementtir. Kayaların yapısında silikatlar halinde ve kumun yapısında Silisyumoksit olarak bulunur. Silisyumoksit camın hammaddesidir. Elektronik devrelerde silikon teknolojisinin vazgeçilmez elementidir. Teknik saflıkta Silisyum, kuvars kumundan elde edilir. Kuvarsın aktif kömürle indirgenmesi sonucu elde edilir. SiO2 + 2C -> Si + 2CO Yarı iletken bir metal içerisine küçük miktarda katkı maddesi ekleyerek iletkenliğinin artırılmasına doplama denir. Yarı iletken olan Silisyuma az miktarda Bor ilavesi ile iletkenliği artırılabilir. Yarıiletken teknolojisi elektronik araçların geliştirilmesine yol açmıştır. Germanyum, Kalay ve Kurşun Germanyum, yarı metal, Kalay ve Kurşun metaldir. -Germanyum, elektronikte transistörlerin yapımında kullanılır. -Kalay, korozyona dayanıklı olduğundan konserve kuruların, yemek pişirilen veya saklanan kapların kaplanmasında kullanılır. Diş macunların yapısında SnF6 kullanılır. -Kurşun ve kurşun bileşikleri genel olarak çok zehirlidir. Kurşun oksitler yağlı boyalarda, camlarda ve seramiklerde, kurşun sülfatlar, akülerde, camda, seramikte ve yağlı boyalarda kullanılır. -Kalay ve Kurşun alaşımı Lehimdir. Lehim elektronik devrelerin oluşturulmasında kullanılır. 5A GRUBU ELEMENTLERİ N, P, As, Sb, Bi elementleri bulunur. 5A grubunun Değerlik elektronlarının dizilişi ns2 np3 şeklindedir. Bu elementlerden azot ve fosfor ametal,arsenik yarımetal,antimon ve bizmut azot iki atomlu moleküllerden oluşan gaz,diğerleri katıdır..Bütün bu elementler uçucu hidrürler teşkil ederleramonyak NH3,fosforlu hidrojenfosfinPH3, arsenik hidrojenarsin,AsH3 ,antimonlu hidrojenstbinSbH3 ,ve bismutlu hidrojenbismutinBiH3 .Bunların dayanıklılıkları atom tartısı ile süratle azalır. Azot, oda sıcaklığında gaz halde bulunur. Havanın % 78 i Azot gazıdır. Bu nedenle azot kaynağı havadır. Azot sanayide sıvı havanın fraksiyonlu damıtılmasıyla elde edilir. Kalsiyumhidroksit çözeltisinden geçirilen hava içinde bulunan CO2 uzaklaştırılmış olur. -196 oC nin altına kadar soğutulan hava sıvılaşır. Üçlü bağı kırmak için çok enerji gereklidir. Bu yüzden Azot gazı kararlı bir gazdır. Azot, - 3 ile +5 arasındaki tüm yükseltgenme basamağına sahip olabilir. Azotun hidrojenli bileşikleri hidrojen bağı oluşturur. 5A nın diğer üyeleri H bağı oluşturmaz. N2 molekülünün reaksiyona girme yatkınlığı düşük olduğundan azotlu bileşiklerin elde edilme kaynağı Amonyak NH3’tır. Azot renksiz kokusuz tatsız havadan biraz daha hafif bir gazdır. Azotun Kullanım alanları -Sıvı azot düşük sıcaklıkta gerçekleşen reaksiyonlarda soğutucu -Sıvı azot gıda ürünlerinin dondurulması ve taşınmasında -Canlı dokuların dondurularak saklanmasında -Elektronik eşyaların soğutma sistemlerinde kullanılır. Amonyak, endüstriyel olarak N2 ile H2 gazı tepkimesiyle elde edilir. Elde edilen Amonyak gübre üretiminde, patlayıcı maddelerin yapımında, sentetik elyaf üretiminde, organik ve inorganik maddelerin sentezinde kullanılır. Azot oksitler; şimşeğin çıkardığı ısı ve ışık etkisiyle oluşur. Azot oksitler fabrifa dumanlarında ve egzoz gazlarında bulunur. Yağmurlu havalarda su ile birleşerek asit yağmurlarını oluşturur Yağmur damlalarıyla yeryüzüne inerek canlıların yapısına geçer. N2O, NO, NO2, N2O3, N2O5, HNO2, HNO3 gibi oksitler vardır. HNO3 Nitrik Asit, endüstride gübre, ilaç, boya ve patlayıcıların yapımında kullanılır. Tahriş edicidir. Kezzap olarak tanınır. Amonyum nitrat NH4NO3 , % 33 Azot oranına sahiptir. Bir çok ürün için yararlıdır. Hidrazin H2N-NH2, roket yakıtı olarak kullanılır. Fosfor , bir çok allotropu vardır. Başlıcaları beyaz fosfor, kırmızı fosfor, siyah fosfor dur. Beyaz Fosforun en önemli özelliği karanlıkta ışık yayması ve çok zehirli olmasıdır. Böcek ve fare zehiri yapımında, sis ve yangın bombalarının yapımında kullanılır. Kırmızı Fosfor kibrit yapımında kullanılır. Zehirli değildir. Siyah Fosfor yarı iletkenlerin yapımında kullanılır. Fosforik asit H3PO4 toprak alkalilerle tuz oluşturarak fosforlu gübre olarak kullanılır. Arsenik , Antimon ve Bizmut Arsenik ve Antimon yarı metal, Bizmut ise metaldir. Arsenik doğada çok az bulunur. En önemli bileşiği As2O3 zehir olarak kullanılır. Antimon , kurşunsuz lehim alaşımların yapımında kullanılır. Antimon sülfür Sb2S3 kibrit yapımında kullanılır. Bizmut bileşiklerinden Bi2CO3O2 radyoopak radyoasyonu geçirmez olarak kullanılır. 6A GRUBU ELEMENTLERİ KALKOJENLERfiliz yapan O, S, Se, Te elementleri bulunur. 6A grubunun Değerlik elektronlarının dizilişi ns2 np4 şeklindedir. Normal koşullarda 6A Grubunun gaz halinde tek elementi olan oksijenin 16O, 17O ve 18O olmak üzere üç izotopu vardır. Oksijen atmosferde büyük oranda O2 ve çok az miktarda O3 halinde Grubunun ilk elementi olan oksijen, yer kabuğunda kütlece %46, atmosferde %21 oranında bulunur. Saf oksijen elementi 1770 yılında C. W. Scheele ve J. Priestly tarafından keşfedilmiştir. Priestly'in bir cam balonda HgOti ısıtarak oksijen gazını elde etmesi klasik kimya tarihinde bir dönüm noktası olmuştur. -Laboratuvarda oksijen suyun elektroliziyle elde edilir. -Endüstride ise oksijen, sıvı havanın damıtılmasıyla büyük ölçekte üretilir. -Oksijen elementi, bitkilerin ve hayvanların yaşamlarını devam ettirebilmeleri, solunum gazı olan oksijenin O2 varlığına bağlıdır. -Ayrıca kaynak yapımında, suyun saflaştırılmasında ve beton eldesinde de oksijen kullanılır. Paslanma da, oksijenin varlığında gerçekleşir. -O2, endüstride çelik yapımında kullanılır. -Elementlerin oksijen ile oluşturdukları bileşiklere oksit denir. -Metallerin oksijen ile oluşturdukları bileşiklere metal oksitler denir. -Ametallerin oksijen ile oluşturdukları bileşiklere ametal oksitler denir. Oksitlerin sınıflandırması Oksitler, oksijenin yükseltgenme basamağına göre dört grupta toplanabilirler. a. Ozonürler Trioksitler Oksijenin -1/3 yükseltgenme basamağında bulunduğu ikili bileşikleridir. En iyi bilinen ozonür, potasyum ozonürdür. b. Süperoksitler Oksijenin -1/2 yükseltgenme basamağında bulunduğu ikili bileşikleridir. Potasyum, rubidyum ve sezyum elementlerinin havada yanmasıyla süperoksitler iyonik bileşikler olduğundan oksijen O2- halindedir. Sodyum süperoksit NaO2, sodyum peroksidin yüksek sıcaklık ve basınçta oksijen ile tepkimesinden elde edilir. Oksijenin -1 yükseltgenme basamağında bulunduğu ikili bileşikleridir. 1A ve 2A Grubu elementlerin tümünün peroksitleri bilinmektedir. H2O2 dışındaki peroksitler iyoniktir ve bu oksitlerde oksijen O22- iyonu halindedir. H2O2 ise kovalent bir peroksittir. Oksijenin -2 yükseltgenme basamağında bulunduğu ikili bileşikleridir. Oksijenin ikili bileşiklerinin çoğu bu gruba girer. -Aynı periyotta soldan sağa doğru oksitlerin asitliği artarken, bir grupta yukarıdan aşağıya doğru azalmaktadır. • Metal oksitleri genellikle iyonik karekterlidirler ve bazik oksitlerdir. Suda çözündüklerinde bazları oluştururlar. • Ametallerin oksitleri kovalent karekterlidirler. Suda çözündüklerinde genellikle asitleri oluşturlar. • NO, N2O, CO ve OF2 oksitlerinin sulu çözeltileri nötraldir. Diğer tüm ametal oksitleri asidik özellik gösterir. uçucudurlar. • Yarı metal oksitleri genellikle polimerik yapıya sahiptirler. Normal koşullarda katıdırlar. • Bir geçiş metali çeşitli yükseltgenme basamaklarına sahiptir. Bu nedenle, bir metal birden fazla oksit oluşturabilir. Geçiş metal oksitleri normal koşullarda katıdırlar ve genellikle suda çözünmezler. Düşük yükseltgenme basamaklı oksitleri iyonik ya da polimerik yapıdadır. Yüksek yükseltgenme basamaklı oksitleri kovalent ve moleküler yapıdadır. • Örneğin; Vanadyumun VO, V2O3, VO2 ve V2O5 şeklinde dört oksidi bulunmaktadır. İlk ikisi bazik, VO2 amfoterik ve V2O5 ise asidik özellik gösterir. • Örneğin; MnO iyonik, MnO2 polimerik ve Mn2O7 ise molekülerdir. Öte yandan, ilk oksit bazik, ikincisi amfoterik ve sonuncusu asidiktir. Atmosferdeki ozonun oluşumu Oksijenin allotropu olan O3, atmosferin üst tabakalarında O2'den oluşur. Doğada güneşin UV ışınları veya yıldırımlar vasıtasıyla medyana gelir. -Ozon tabakası atmosferin yaklaşık 20-40 km arasındaki stratosfer tabakasında yoğun olarak bulunur. Bu tabaka güneşten gelen zararlı ultraviyole ışınlarının UV-B dünyaya ulaşmasını önler. UV-B ışınları bütün yaşayan organizmalar üzerinde zararlı etkilere sahiptir; bitkilerin büyüme hızını azaltır, insanlarda cilt kanserine sebep olur, göze zarar verir, enfekte hastalıklara sıtma vb. gibi yakalanma riskini artırır. . Kükürtün molekül yapısı allotropları ve özellikleri Periyodik cetvelin 6A grubunda bulunan -2, +4, +6 arasındaki değerlikleri alabilen bir elemendir. Oksijensiz bileşiklerinde kararlı olup, daima -2 değerliklidir. Reaksiyon verme kabiliyeti oldukça iyi olup soy gazlar hariç diğer elementlerin hepsi ile reaksiyon verir. Diğer elementler içinde kükürt en fazla allotropa sahiptir. Kükürdün, katı halde en çok bilinen allotropu S8 halkasıdır. Uygun koşullar altında kükürt buharında S, S2, S4, S6 ve S8 yapılarının hepsi de bulunabilir. Oda sıcaklığında kararlı bir katı olan rombik kükürt Sα, halkalı S8 moleküllerinden oluşmuştur. 95,5 °C de rombik kükürt monoklin kükürde dönüşür. Kükürt, doğada elementel kükürt, sülfür ve sülfat mineralleri şeklinde, doğal gazda H2S , petrol ve kömürde ise organokükürt bileşikleri olarak bulunur. Maden kömürlerinin destinasyonu esnasında elde edilen H2S, oksijen ile reaksiyona sokulur ve elementel kükürt doğrudan elde edilebilir. Pirit FeS2 de önemli bir kükürt kaynağıdır. Piritten elde edilen kükürt dioksitSO2 H2S ile reaksiyona sokularak serbest kükürt elde edilir. Kükürt dioksit, karbon mono oksitle tepkimesinden kükürt elde edilir. Kükürtün kullanım alanları; Üretilen bütün kükürdün yaldaşık %90 ı, SO2g oluşturmak için yakılır ve elde edilen SO2g nin çoğu sülfürik aside, H2SO4, dönüştürülür. Elementel kükürdün de birkaç kullanım alanı vardır. Bunlardan biri kauçuğun vulkanize edilmesi ve diğeri de, örneğin üzüm asmalarının küllenme hastalığına karşı, bir fungisit küf öldürücü olarak kullanılmasıdır. -Kükürdün bir düzineden fazla oksidi varsa da, en çok karşılaşılanlar kükürt dioksit, SO2, ve kükürt trioksittir, SO3. - H2SO3 ve H2SO4 in her ikisi de iki değerli asitlerdir. Sülfürik Asit H2SO4 ,Gübre yapımında, Boya Sanayinde, Tekstil, Deterjan, Alkol, Patlayıcı, Petrol Rafinelerinde, nem çekme özelliği vardır. Kükürt S Siyah barutun ve pillerin temel bileşenlerinden biri olan kükürt, mantar öldürücü kimyasalların fungusitlerin ve doğal kauçuğun yapımında kullanılır. Fosfat içerikli gübrelerin bileşimine de katılan kükürtün, ticarî açıdan en fazla değer taşıyan bileşiği sülfürik asittir. Sülfit kağıdı başta olmak üzere çeşitli kağıtların yapımında, buharla dezenfekte işlemlerinde ve kurutulmuş meyvelerin ağartılmasında kullanılır. Yağların, vücut sıvılarının ve iskelet için gerekli minerallerin yapısında yer alması nedeniyle de, yaşamsal önem taşır. Hidrojen Sülfür H2S Deri sanayinde kılları sıyırmak amacı ile kullanılır. Boya sanayinde, cevher zenginleştirmede, kükürdün organik bileşiklerinin sentezinde kullanılır. Bir Çevre Sorunu SO2 Yayılması Endüstride oluşan dumanlı sisler başlıca katı tanecikler kül ve duman, SO2g ve H2SO4 sisinin karışımından ibarettir. Atmosfere sanılan SO2, havadaki toz zerrelerinin yüzeylerinde katalizlenerek ya da NO2 ile tepkime vererek SO3 e yükseltgenebilir. Sonra SO3, asit yağmurunun bir bileşimi olan H2SO4 sisini oluşturmak üzere, atmosferdeki su buhar' ile etkileşebilir. 7A GRUBU HALOJENLER Halojenler çok aktif elementler olduklarından doğada sadece bileşikler halinde bulunurlar. Doğadaki bollukları; flor, klor, brom ve iyot sırasına göre azalır. Florun en önemli kaynağı florit CaF2 tir. Diğer kaynakları ise Na3AlF6 kriyolit ve Ca5PO43F apetit dir. iyot, metal nitratlar içinde KIO3 şeklinde bulunur. Klor ve bromun en önemli kaynağı deniz suyudur. Bu elementler deniz suyunda halojenürler halinde bulunur. Halojenlerin son elementi olan astatin radyoaktiftir. Oda koşullarında F₂,Cl₂ gaz,Br₂ sıvı , I₂ ise katı renklidir. -En elektronegatif element olan flor, bileşiklerinde -1 yükseltgenme basamağına sahiptir. Diğer halojenler, oksijen gibi daha elektronegatif bir elemente bağlandığı zaman, birkaç pozitif yükseltgenme basamağından +1, +3, +5 ve +7 herhangi birine sahip olabilir. -Flor Eldesi H. Moissan 1886 yılında F2g gazını elektrolizle elde etmeyi başardı. Günümüzde bile en önemli ticari yöntem olan Moissan yönteminde, sıvı KHF2 içinde çözülen HF elektroliz edilir. -Klor Eldesi Klor, sanayide NaClaq çözeltisinin elektrolizi ile elde edilir. Kimi zaman da erimiş sodyum klorürden elde edilir. -Brom Eldesi Brom deniz suyundan ya da iç deniz ve göllerin tuzlu sularından elde edilir. -İyot Eldesi Deniz yosunu gibi bazı deniz bitkileri Cl- ve Br- yanında iyodürü I- seçimli bir şekilde absorplar ve biriktirir. Az miktarda iyot bu tür bileşiklerden elde edilir. İyodun bol bulunduğu diğer bir kaynak NaIO3 tir ve Şili'de geniş yataklar halinde bulunur. Flor elementi Poli-tetra-flor-etilen Teflon eldesinde -Klorflorkarbonların CFC soğutucu elde edilmesinde kullanılır. -Şimdilerde ise flor, CFC lara seçenek olarak çevreyle daha dost hidroklorflorkarbonlann HClFC üretiminde kullanıl maktadır. Klor elementi; - CH2 = CHCl, polivinil klorür PVC -Kağıt ve tekstil endüstrilerinde ağartıcı olarak, yüzme havuzlarının, şehir suları ve atık suların temizlenmesinde Brom elementi; yangın söndürücü ve böcek ilacı yapımında , boya ve ilaç sanayinde , AgBr ışığa duyarlı olduğundan fotoğrafçılıkta kullanılır. İyot elementi; tıpta ve fotoğrafçılıkta kullanılır. Hidrojen Halojenürler HF,HCl,HBr,HI; Hidrojen halojenürlerin sulu çözeltilerine hidrohalik asitler denir. Hidroflorik asit dışında diğer hidrohalik asitlerin hepsi kuvvetli asitlerdir. HF ün iyi bilinen bir özelliği, camı aşındırma ve sonunda çözme yeteneğine sahip olmasıdır. Bu tepkimede cam, silisyum dioksit, SiO2, olarak düşünülebilir. Aynı grupta yukardan aşağıya doğru gidildikçe hidrohalik asitlerin asit kuvvetleri azalır. GEÇİŞ ELEMENTLERİB GRUBU ELEMENTLERİ Tamamı birden fazla + değerlik renklidir,elektrik ve ısıyı iletirler. s Blok aktif metalleri ile p Blok aktifliği düşük metaller arasında olduğundan geçiş metalleri olarak adlandırılır. Değerlik elektronları ns2 n-1d1 - ns0 n-1d10 şeklindedir. Geçiş elementlerin tamamı metaldir. Hg sıvı diğerleri katı önemlilerinden biri demirdir. Başlıca demir cevherleri oksitler ve karbonatlardır. Bu cevherler Hematit Fe2O3, manyetit limonit ve siderit FeCO3 tir. Ham demir pik veya font elde edilişi ve iri döküm ürünlerinin elde edilişi; Demir metalürjisinde kullanılan yüksek fırında cevher, kömür ile beraber 1900°C civarında yakılmakta ve 1300°C’de çabuk soğuma sonucu beyaz font üretilir. Yavaş soğuma sağlanırsa esmer font elde edilir. Artık maddeye curuf adı verilir. Elde edilen font'a demire hava ve demir oksit etki ettirilerek yumuşak demir üretilirPuddling Yöntemi.Çelik üretiminde ise beyaz fontun yakılarak fazla karbonun alınması Martin-Siemens Yöntemi veya yumuşak demire hava üflenerek karbonlanması Bessemer veya Thomas yöntemi gibi işlemler uygulanır. Pik demirden çelik elde etmek için yapılması gereken başlıca işlemler; Pik demirdeki karbon miktan % 3-4 den % 0-1,5 değerine indirilir. Karbon oranı yüksek ise kırılganlık artar. Si, Mn, P pik demirdeki yüzdeleri 1 ya da daha fazladır ve diğer ikinci derecedeki safsızlıklar curuf oluşturularak uzaklaştırılır. -İstenen özelliklerde çelik elde etmek için gerekli elementler Cr, Ni, Mn, V, Mo ve W gibi eklenir Krom Çelik yapımı,koruyucu kaplama olarak kromit minerali Nikel Akü yapımı ve alaşımlarda Bakır Elektrik endüstrisi ve alaşımlarda kuprit,azurit mineralleri Çinko Elektrot,alaşım ve kaplamacılıktapirinç kaplama paladyum Katalizör olarak Gümüş Kaplamacılık ,süs ve ziynet eşyası yapımında,gıda ve ilaç endüstrisinde arjantit minerali Kalay Alaşımlarda,teneke yapımında Platin Laboratuarlarda,kuyumculuk ve dişçilikte Civa İlaç ,kimyasal ve patlayıcılarda sinnebar minerali Kurşun Kurşun yapımında,alaşımlarda ve kaplamacılıkta galen minerali Altın Kaplamacılık ,süs ve ziynet eşyası yapımında silvanit minerali Mangan Alaşımlarda kullanılır manganit minerali ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLAR Malzeme biliminde uygun bir ısıl prosedür ile gerçek şekline veya boyutuna geri dönebilme yeteneğine sahip metalik malzemeler, şekil hafızalı alaşımlar olarak isimlendirilir. Şekil hafızalı alaşımlar ısıl değişimlere duyarlı fonksiyonel malzemelerdir. Temel karakteristikleri, kritik dönüşüm sıcaklığının üzerinde ve altında iki farklı şekil veya kristal yapısına sahip olmalarıdır. Nispeten düşük sıcaklıklarda deforme edilebilen bu malzemeler, daha yüksek sıcaklıklarda deformasyon öncesi şekillerine dönebilmektedirler. Bu malzemeler sadece ısıtma halinde "tek yönlü şekil hafızaya sahip malzemeler" olarak tanımlanırken, yeniden soğutma halinde ise "iki yönlü şekil hafızalı malzemeler" olarak tanımlanmaktadırlar [1]. Şekil hafızalı alaşımların çoğu termoelastik martenzitik yapı sergileyen malzemelerdir. Martenzitik yapılı şekil hafızalı alaşım, dönüşüm sıcaklığının altında ikizlenme ve kayma mekanizmaları ile deforme edilebilir. Ana faza dönüşüm için ısıtma uygulandığı zaman ikizlenmiş olan yapı eski haline döner, dolayısıyla deformasyon yok edilebilmektedir Uygulamada şekil hafıza etkisi gösteren çok sayıda alaşımların olduğu bilinmekle birlikte bunlar arasında en çok ilgi görenler nikel-titanyum alaşımları ve bakır esaslı alaşımlardır Tablo 1. Tablo 1. Şekil Hafızalı Alaşımlara Ait Bazı Özellikler Bu alaşım sistemlerinden NiTi ve bakır esaslı birkaç alaşım üzerine araştırmalar yoğunlaşmıştır. Öte yandan bu alaşımlara olan ilginin yüksek olmasının nedeni olarak, şekil değişimi esnasında önemli büyüklükte kuvvet üretebilmeye sahip olmaları söylenebilir. Şekil hafızalı dönüşüm ilk kez AuCd alaşımlarında 1932 yılında Chang ve Read tarafından anlaşılmış, 1938'de de söz konusu yapısal dönüşüm pirinç malzemede de olduğu görülmüştür. 1951 yılında ise AuCd alaşımlı bir çubukta şekil hafızası tespit edilmesinden sonra 1962'de Buehler ve arkadaşları tarafından eş-atomlu nikel titanyum alaşımlarda şekil hafıza etkisi sonunda bu alaşımların hem ticari kullanımlarına, hem de metalurjik araştırmalarına hız verilmiştir. Günümüzde ise şekil hafızalı alaşımlar, eş zamanlı algılayıcılar ve eyleyiciler olarak kullanıldığından büyük ilgi sonucu olarak, çok kullanılan şekil hafızalı alaşımların detaylı bir şekilde açıklanması bu makalede amaç olmuştur. ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ Şekil hafızalı alaşımlarda, yüksek sıcaklıktaki ostenitik fazın uzun süren dönüşümü sonucunda termoelastik martenzitin meydana gelmesi işlemi martenzitik dönüşüm olarak yer değiştirme miktarı çok büyük olmamasına rağmen, hepsinin birden hacimsel yönde aynı doğrultuda taşınmasından dolayı, dönüşüm sonucunda makroskopik bir şekil değişimi gerçekleşir. Sonuç olarak normal metal ve alaşımlardan farklı niteliklere sahip olan şekil hafıza etkisi ve süperelastisite gibi eşsiz ve üstün özellikler açığa çıkar. Her alaşımın katılaşma sıcaklığı farklı olduğundan martenzitik dönüşüm, belirli bir sıcaklık aralığında tamamlanmaktadır Şekil 1. Dönüşümün başlangıç ve bitişi gerçekte geniş bir sıcaklık aralığını kapsamasına rağmen çoğu zaman dar bir sıcaklık aralığında meydana gelmektedir. Dönüşüm sürecinde ısıtma ve soğutma sıcaklıkları arasında oluşan fark histerizis olarak isimlendirilir ve alaşım sistemine bağlı olarak değişir. Şekil 1. Sabit Yük Altındaki Bir Numunede Isıtma ve Soğutma Durumunda Tipik Dönüşüm-Sıcaklık Eğrisi. T sıcaklık; Th dönüşüm histerezisi; Ms martenzit başlangıcı; Mf martenzit bitişi; As ostenit başlangıcı; Af ostenit bitiş. Bilindiği gibi termoelastik martenzit, düşük sıcaklık ya da gerilme değişimleri ile harekete geçebilen düşük enerjisine ve parlak arayüzeyine göre karakterize edilir. Bunun sonucu olarak termoelastik martenzit, dönüşüm esnasında simetri kaybı yüzünden sınırlandırılmış olarak martenzitin balıksırtına benzer şekildeki yapısı esasen kendiliğinden şekillenen ünitelerin etkileşimli kaymış halidir Şekil 2b. Üniteler arasındaki şekil değişimi, ünitelerin birbirini pasifleştirmesine neden olduğundan küçük değerde makroskopik bir gerinim açığa çıkar. Gerilme kaynaklı martenzit oluşumu durumunda veya gerilme ile kendiliğinden yerleşen bir yapı durumunda bu üniteler biçimini değiştirebilir ve uygulanan gerilme doğrultusunda meydana gelen en büyük şekil değişimi kararlı hale gelene dek değişim devam eder. Sonuç olarak Şekil 2c'de görüleceği üzere birim ünite mevcut konfigürasyonda egemen olur. Bu süreç sonunda yaratılan makroskobik gerinim, tersine dönüşüm sayesinde kristal yapının ostenite geri dönüşmesi sonucu geri kazanılabilir .Şekil 2. T Sıcaklık; a Beta fazlı kristal; b Soğutma ve martenzite dönüşüm sonrası kendiliğinden yerleşen A,B,C ve D ikizlenmiş üniteler; c A ünitesi uygulanan gerilme sonunda konfigürasyonda egemen olur ve ısıtma durumunda malzeme beta fazlı yapısına dolayısıyla orijinal şekline yeniden döner. Konunun daha iyi anlaşılabilmesi için Şekil 3'de ise bakır esaslı ve nikel esaslı alaşımlara ait optik mikroskop altında çekilmiş yapı fotoğrafları verilmiştir. Şekil 3. Çeşitli Şekil Hafızalı Alaşımlarda Görülen Yapı Görüntüleri. a Bakır esaslı şekil hafızalı bir alaşımda martenzitik yapı. b Ti-Al bir alaşımda TiAl ve Ti3Al fazlara ait yapraksı lameler yapı ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN ISIL KARAKTERİZASYONU Şekil hafızalı alaşımların mekanik özellikleri, belirli bir sıcaklık aralığında gerçekleşen yapısal dönüşümlerine bağlı olarak büyük ölçüde değişir. Bu durum, nikel-titanyum alaşımına ait gerilme-gerinim eğrisinde kolayca görülebilir Şekil 4. Şekil 4. Farklı Sıcaklıklarda Dönüşüme İlişkin Tipik Gerilme-Gerinim Eğrileri Bu şekil alaşıma ait dönüşüm sıcaklık aralığında, dönüşüm sıcaklığının altında ve üzerinde NiTi alaşımlı numuneye çekme testi uygulanması sonucunda gibi martenzit, oldukça düşük bir gerilme değerinde dahi birkaç yüzde gerinim üretecek şekilde kolaylıkla deforme edilebilmektedir. Oysa yüksek sıcaklık fazı olan ostenit daha fazla akma dayanımına sahip olduğundan kolaylıkla deforme edilemez özellik gösterir. Şekilde martenzit eğrisi üzerindeki kesikli çizgi gerilmenin ortadan kalkmasından sonra ısıtma durumunu işaret etmektedir. Numunenin malzeme yapısı ostenite dönüştüğünde şekil değişiminin olmadan önceki şeklini hatırlaması ile orijinal boyutlarına korunur. Ostenit fazda iken ısıtma veya gerinme olması geri kazanılabilir bir şekil tutumu sağlamaz. Çünkü yapıda faz değişimi meydana gelmemektedir. Şekil 4a'da malzeme ostenit sıcaklığının üzerinde, Şekil 4b'de ostenit sıcaklığında incelenmiştir. Şekil 4c'de ise martenzit sıcaklığında incelenmiştir. Bu sıcaklıkta, martenzit gerilme kaynaklı olabilmekte ve hemen şekil değiştirmeye başlayarak, AB hattı boyunca sabit bir gerilme altında artan bir gerinim sergilemektedir. Yüksüz durumda azalan gerilmeye rağmen malzeme CD hattı boyunca görüleceği üzere daha düşük bir gerilme seviyesinde ostenite dönüşerek şeklini alır. Şekil kazanımı ısı uygulanmasından değil gerilme azalmasından dolayıdır. Bu etki malzemenin aşırı elastik olmasının bir sonucudur ve süperelastisite olarak bilinir. Süperelastiklik lineer olmayıp, söz konusu sıcaklık aralığında hem gerilme hem de gerinime bağlı olduğundan alaşımın Young modülünün belirlenmesi çok zordur. Çoğu durumlarda hafıza etkisi tek yönlüdür. Yani soğutma durumunda şekil hafızalı alaşım, yapısal olarak martenzit fazlı yapıya dönüşmesine rağmen herhangi bir şekil değişimi sergilemez. Martenzit yapıdaki gerinim miktarı birkaç yüzde değerinde olup malzeme ısıtılıncaya kadar bünyede tutulur ve ısı uygulanınca şekil kazanımı gerçekleşir. Yeniden soğutma durumunda şekil değişimi kendiliğinden olamayacağından eğer şekil kazanımı isteniliyorsa o zaman malzeme, harici olarak gerinmeye maruz bırakılır. Şekil hafızalı alaşımların bazılarında iki yönlü şekil hafızayı görmek mümkündür. Bu tip alaşımlarda hem ısıtma hem soğutma durumunda şekil değişimi söz konusudur. Burada şekil değişiminin büyüklüğü daima tek yönlü hafızalı alaşımlardan elde edilene nispeten oldukça azdır. Alaşım çok küçük gerilme kullanarak düşük sıcaklıktaki şekline dönmeye çalışır. Isıtma durumunda şekil değişimi için tek yönlü alaşımlara göre çok yüksek gerilmeler harcanabilir. Öte yandan yapılan ısıl işlemlerin ve uygulanan mekaniksel metotların çoğu iki yönlü şekil hafıza etkisine sahip alaşımlar üretmeye yöneliktir. Amaç tam ve net bir şekil değişimi elde etmeyi sağlayacak olan mikroyapısal gerilmeler üretmektir. Bunun içinde soğuk halde malzeme şekillendirilerek yapıda düzgün sıralı, yoğun martenzit tabakaları oluşturulmalıdır. Şekil 5'de nikel esaslı şekil hafızalı bir alaşımda ısıl işlem uygulanmadan önce ve sonra elektron tarama mikroskopunda 1000X büyütme ile çekilmiş yapılar görülmektedir. Alaşımın kimyasal bileşimi, Ni Cr Co al Ti Mo Fe ve C< şeklindedir. Bu bileşim, gaz türbinlerinin rotor kanatlarında en çok kullanılan alaşımı oluşturur[5]. Şekil 5'ten görüleceği gibi, ısıl işlemden önce iğnemsi bir yapıya sahip olan alaşım sisteminde, ısıl işlemden sonra küresel tanecikler teşekkül etmiştir. Bu yeni yapı muhtemelen işlem koşulları ile birlikte düşük soğutma hızının bir sonucudur. Şekil 5. Nikel Esaslı Bir Alaşımda Isıl İşlem Öncesi a ve Sonrası b Yapı Görünümü. ENDÜSTRİYEL AMAÇLI ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLAR Endüstride en fazla görünen şekil hafızalı NiTi alaşımları ve bakır esaslı alaşımlar önemli ticari değere sahip alaşım sistemleridir. Bu sistemlerin sahip oldukları özellikleri birbirinden oldukça esaslı alaşımlarda % 4-5 olan şekil hafıza gerinim değeri, NiTi alaşımlarda yaklaşık %8'dir. Daha fazla ısıl karalılığa sahip olan NiTi alaşımları, gerilmeli korozyona karşı hassas olan bakır esaslı alaşımlarla karşılaştırıldığında mükemmel bir korozyon direncine ve çok daha yüksek sünekliliğe sahiptir. Diğer taraftan bakır esaslı alaşımlar daha ucuzdur, eritilmeleri ve açık havada ekstrüde edilmeleri daha kolaydır, daha geniş potansiyel dönüşüm sıcaklık aralığına sahiptirler. Sonuçta her iki alaşım sistemininde de kullanılacağı ortama göre gözönünde bulundurulması gereken avantaj ve dezavantajları olduğu söylenebilir. Aşağıda bu iki şekil hafızalı alaşım detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Nikel-Titanyum Şekil Hafızalı Alaşımlar NiTi alaşımları ikili alaşım sistemidir ve eşatomlu intermetalik bir bileşiktir. İntermetalik bir bileşik sıra dışıdır. Çünkü bu tür bir bileşik, kabul edilir sınırlar içerisinde fazladan nikel veya titanyum çözebilir ve alışılagelmiş alaşımlarla mukayese edilebilir derecede sünekliliğe sahiptir. Bu aşırı çözebilme yeteneği sayesinde alaşım sisteminin hem dönüşüm özelliklerini hem de mekanik özelliklerini istenilen tarzda değiştirmek için diğer elementler katılabilir. Yaklaşık %1 oranında nikel ilavesi bile alaşım sisteminin özelliklerini etkiler. Bünyedeki fazla nikel, dönüşüm sıcaklığını önemli ölçüde düşürür ve ostenitik durumda akma dayanımını artırır. Sıkça kullanılan diğer alaşımlandırma elementlerinden demir ve krom daha düşük dönüşüm sıcaklığı için ile bakır ise histerizisi azaltmak ve martenzitik durumda daha düşük deformasyon gerilmesi için daha sık kullanılır. Oksijen ve karbon gibi safsızlıkların, dönüşüm sıcaklığını değiştirdiği ve mekanik özellikleri zayıflattığı için bünyede bulunması istenmez. NiTi alaşımın anafazı, CsCl a0= nm yapısına benzer, kübik hacim merkezli B2-tipi kristal yapıya sahiptir. Martenzit fazdaki kristal yapısının ne olduğu görüşünde araştırmacıların çoğunun modelleri farklıdır. Fakat hem X ışınları, hem de seçili alan kırınım teknikleri kullanılarak yapılan incelemelerin hepsi aynı sonucu vermektedir. Martenzit fazın birim hücresi, kafes sabitlerinin birbirinden farklı olmasına rağmen monokliniktir. Yakın zamanda, Otsuka ve arkadaşları tarafından alaşımının kafes parametreleri a= nm, b= nm, c= ve b= olan monoklinik kristal yapısına sahip olduğu tespit edilmiş ve standart olarak kabul görmüştür. NiTi ikili alaşım sisteminin temel fiziksel özellikleri ve tavlanmış alaşımın mekanik özelliklerinin bazıları Tablo 2'de gösterilmiştir. Eşatomlu alaşımın ostenit bitiş sıcaklığı olan Af değeri 100°C civarındadır. Şekil 6'da ise Ni-Ti alaşımlarda faz diyagramı ile B2 ve Ti3Ni4 fazlar arası faz denge diyagramı da gösterilmiştir[3]. Tablo 2. İkili Ni-Ti Şekil Hafızalı Alaşımların Özellikleri Şekil 6. Ni-Ti Alaşımın Faz Denge Diyagramı Seçilen malzemenin sertliğini düşürerek martenzitin deforme edilebilmesini kolaylaştırmak amacıyla uygun ısıl işlemler yapılır ve böylece daha dayanıklı ve kararlı ostenitik bir yapı ile hem ısıtma hem de soğutma durumunda yinelenen özelliklere sahip malzeme tipi yaratılabilir. Bu tip alaşımlarda başlıca sorun malzemeden istenilen özellikleri yerine getirecek uygun işleme metotlarının geliştirilmesidir. Isıl işlem ile istenilen hafıza şeklini vermek için sık sık 500°C-800°C arasında sıcaklıklar tercih edilir ve bu sıcaklık değeri yeterli zamanın ayarlanmasıyla birlikte en az 300°C-350°C olmalıdır. Şekil hafızalı alaşımın ısıl işlemi sırasında arzulanan hafıza şeklinin sağlanması için kontrollü davranmak gerekir. Aksi takdirde hafıza etkisi maksimum hafıza etkisi, gerinim ve/veya gerilme ile gerekli çevrim miktarına bağlı olarak sınırlıdır Tablo 3 Tablo 3. Tahmini Çevrim Sayısı ile Müsaade Edilen Maksimum Gerinim ve Gerilme Arasındaki İlişki Bakır Esaslı Şekil Hafızalı Alaşımlar Bakır esaslı alaşımlar, CuZnAl ve CuAlNi alaşımlar şeklinde üçlü alaşımlar olabileceği gibi ayrıca manganezde içeren dörtlü modifikasyonuda mümkündür. Bor, seryum, kobalt, demir, titanyum, vanadyum ve zirkonyum gibi elementler ince taneli yapı elde etmek için bünyeye katılır. Çizelge 4'de bu tip alaşımların en önemli özellikleri verilmiştir. Tablo 4. Bakır Esaslı Şekil Hafızalı Alaşımların Özellikleri a Ms ve As dönüşüm sıcaklıkları arasında şekil hafızalı alaşımların Young modüllerini tayin etmek çok zordur. Bu sıcaklıklarda alaşımlar lineer olarak bir elastisite sergiler ve modül hem sıcaklığa hem de gerinime bağlıdır. CuZnAl alaşımlarının bileşimleri ve martenzit başlangıç sıcaklıkları arasındaki ilişkiye ait grafik Şekil 7'de görülmektedir. Bu tip alaşımlarda alüminyum miktarı % nikel miktarı ise %3-5 civarındadır. Martezitik dönüşüm sıcaklıkları kimyasal bileşimin değiştirilmesiyle ayarlanabilir. Şekil 7 ve aşağıdaki ve amprik bağıntılardan faydalanılarak alaşıma ait martenzit başlangıç sıcaklığı için tahmini bir değer elde edilebilir Yüzde olarak verilen değerler ağırlık esaslıdır. Şekil 7. CuZnAl Alaşımlar İçin Bileşim ve Ms Sıcaklıkları Arası İlişki CuZnAl Ms °C = 2212 - %ağ. Zn - %ağ. Al CuAlNi Ms°C = 2020 - 134 %ağ. Al- 45 %ağ. Ni Öte yandan mangan hem CuZnAl, hem de CuAlNi alaşımların dönüşüm sıcaklıklarını düşürür ve yüksek alüminyum içerikli alaşımların ötektoid noktasını değiştirir. Daha iyi süneklilik için alüminyumun yerine katılır. Bakır esaslı şekil hafızalı alaşımlar doğada metastabil halde olduğundan şekil hafıza etkisini sağlayan beta fazının korunması için bu fazda ısıl işlem ve ardından da kontrollü soğutma yapılmalıdır. Uzun süreli ısıtma çinko buharlaşmasına ve tane büyümesine neden olduğundan kaçınılmalıdır. Su verme sertleştirme işlemi olarak kullanılır. Açık havada soğutma işlemi bazı yüksek alüminyum içerikli CuZnAl ve CuAlNi alaşımları için yeterli olabilir. Sadece soğutulmuş parçalarda dönüşüm sıcaklıkları genellikle kararsız olduğundan dönüşüm sıcaklıklarını kararlı hale getirmek için Af sıcaklığının üzerindeki sıcaklıklarda soğutma sonrası yaşlandırma yapılmalıdır. CuZnAl alaşımlarında soğutma hızı yüksek olduğunda martenzit faza direkt dönüşüm olması, martenzitin kararlılığını hassaslaştırır. Bu etki tersinir dönüşümün daha yüksek sıcaklıklara kaymasına neden olur. Bu nedenle dönüşüm gecikir ve tam olarak şekil geri kazanımı sağlanamaz. Ms sıcaklığının üzerindeki ortam şartlarında yavaş soğutma veya beta fazlı halde ara yaşlandırma sureti ile basamaklı soğutma tercih edilmelidir. Bakır esaslı alaşımların ısıl kararlılığı ayrışım kinetikleri ile sınırlıdır. Bu nedenle CuZnAl ve CuAlNi alaşımların sırasıyla 150~200°C üzerindeki sıcaklıklarda uzun süreli maruz bırakılmasından kaçınılmalıdır. Daha düşük sıcaklıklarda yaşlandırma, dönüşüm sıcaklıklarını değiştirir. Beta fazında yaşlandırma durumunda da benzer sonuçlar doğar. Martenzitik halde yaşlandırılmış alaşımlar yaşlanma kaynaklı martenzit stabilizasyon etkisi gösterir. CuAlNi alaşımları yüksek sıcaklıklarda CuZnAl alaşımlarından daha kararlıdır. Bu yüzden dönüşüm sıcaklıklarının sıkı kontrolünün istenildiği farklı sıcaklık uygulamalarında bu faktörleri dikkate almak gerekir. ŞEKİL HAFIZALI ALAŞIMLARIN ENDÜSTRİYEL UYGULAMALARI Genelde bilindiği gibi şekil hafızalı alaşım elemanı, martenzitik durumdayken deforme edildiğinde serbest enerjiye sahip olur ve ısıtıldığı zaman bünyesinde bulundurduğu bu serbest enerjiyi kullanarak minimum iş yaptığı önceki şekline geri döner. Bu fonksiyonel davranıştan yararlanılarak biyomedikal uygulamalarda kullanılan damarlar içindeki kan pıhtılarını yakalayan bir filtre geliştirilmiştir. NiTi alaşımlı telden yapılmış çapa şeklindeki filtre damar içine sokulmadan önce düz bir tel haline getirilir. Damar içine yerleştirildikten sonra tel, vücut ısısı ile harekete geçerek filtre fonksiyonu sağlayacak orijinal şekline döner ve toplardamarın içinden geçmekte olan pıhtıları tutar. Zorlamalı enerji esaslı ürün tipinin en başarılı uygulaması ise Raychem Şirketi'nin yaptığı Cryofit hidrolik kaplinlerdir. Bu kaplinler birleştirilecekleri metal tüpden çok az küçük olacak şekilde dizayn edilmiş silindirik bileziklerdir. Çapları, malzeme martenzitik fazda iken genişletilir, montajı yapılır ve daha sonra ısıtılarak ostenit faza getirilir. Böylece çap yeniden daralıp eski boyutuna dönmeye çalışır ve sıkı bir şekilde metal tüpe montelenir. Metal tüp kaplinin orijinal çapına dönmesini engeller ve yaratılan gerilme sayesinde kaynak işlemi ile elde edilen bir bağlantıya eşdeğer üstün bir birleşme sağlanmış olur. Cyrofit kaplinlere benzer biçimde Betalloy kaplinleri CuZnAl alaşımıdır. Bakır ve alüminyum tüpler için Raychem Şirketi tarafından tasarlanmış ve piyasaya sürülmüştür. Bu uygulamada da yine aynı şekilde CuZnAl şekil hafızalı silindir ısınınca büzülmeye başlar ve tüp ile birleşme sağlayarak tübün etrafında çizgisel basma yapar. Bazı uygulamalarda şekil hafızalı eleman, düşünülen hareket sınırları çerçevesinde güç üretmek amacıyla tasarlanır. Örnek bir uygulama Beta Phase Inc. Tarafından geliştirilen devre kartlı konnektörlerdir. Elektrikle çalışan rabıtalı sistemde şekil hafızalı eyleyici, rabıta ısındığında bir yayı açmak için kuvvet yaratmak amaçlı kullanılır. Bu kuvvet ile rabıtadaki devre kartının geri çekilmesi sağlanır. Soğutma durumunda NiTi eyleyici zayıf kalır ve yay eyleyiciyi deforme ederken devre kartı rabıtaya sıkıca kapanır. Böylece bağlantı gerçekleşir. Aynı prensibe dayanarak, CuAlZn şekil hafızalı alaşımların bu alanda birçok uygulamaları mevcuttur. Yine bunlardan biri, yangın durumunda yanıcı ve zehirli gazların çıkışını kapatacak şekilde dizayn edilmiş CuZnAl eyleyicilerden oluşan yangın güvenlik valfleridir[2]. Dönüşümün belirli bir sıcaklık aralığında meydana gelmesinden yararlanarak seçilen belirli bir geri kazanım miktarıyla kesin bir mekanizma hareketi sağlamak için şekilsel geri kazanımın bir kısmı kullanılabilir. Bunu sağlayan düzenek, bir valfi istenilen miktarda kapatmayı veya açmayı sağlayan bir tertibattır. Şekil hafızalı alaşımdan yapılmış yay sıcaklığa duyarlı olduğundan boyutlarını değiştirerek çıkış akışkanının sıcaklığı ayarlar. Alaşımın duyarlı olması istenilen sıcaklık değeri manuel ayarlanır. Şekil 8.'de karıştırma valfi ve parçaları görülmektedir. Şekil 8. Şekil Hafızalı Alaşım Yay ve Öngerilmiş Yay Kullanılarak Geliştirilmiş Karıştırma Valfi a İç yapı görülmektedir. Makaranın pozisyonu ve çıkış suyunun sıcaklığı sıcaklık kontrolörü döndürülerek ayarlanır. Kontrolörün dönüşü şekil hafızalı alaşımın boyutunu değiştirmektedir. b Karıştırma valfinde kullanılan şekil hafızalı elemanın sıcaklık ve sapma miktarı arasındaki ilişki şematik olarak görülmektedir. c Geliştirilmiş karıştırma valfinin dış görünümü. Şekil hafızalı alaşımların sahip oldukları elastik ya da süperelastik özelliklerinden faydalanılarak tasarlanmış ve piyasaya sürülmüş birçok ürün vardır. Çok büyük deformasyonları dahi absorbe ederek zarar görmeyen süperelastik NiTi alaşımdan imal edilmiş gözlük çerçeveleri üretilmektedir. Canlının vücudundaki damarlara yerleştirilen, Şekil 9'da görüleceği üzere NiTi kılavuz tellerden ibaret kontrol edilebilir kateterler yapılmıştır[8]. Ayrıca dişlere geniş bir hareket imkanı sağlayan ve yıllardır kullanılan ortodontik düzeltme işlevli kavisli teller şeklinde NiTi ürünler vardır. Şekil 9. Medikal Uygulamalarda Kullanılan Kateterler İçin Süperelastik Kılavuz Tel a Beyine Ait Bir Uygulama; b Kılavuz Telin Görünümü. NiTi alaşımlar, sahip oldukları üstün özellikler sayesinde özellikle biyomedikal uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Bu alaşımlar korozyona karşı son derece dayanıklı olup mükemmel bir biyouyumluluk gösterir. SONUÇ Günümüzde şekil hafızalı alaşım kullanılarak üretilmiş birçok ürün olmasına karşın bu alaşımların gelecekte hayatımızda ne derece yer alacağını önceden söylemek bazı nedenlerden ötürü biraz zordur. Çünkü bu tip alaşımların fiyatı şu an için oldukça yüksek değerlerdedir. Ama kullanım alanlarının artmasıyla maliyetleride gittikçe azalmaktadır. Nitekim ikili alaşımların özelliklerini geliştirmek için çeşitli üçlü alaşım sistemleri üzerinde çalışmalar halen yapılmaktadır. Son zamanlarda demir esaslı şekil hafızalı alaşımlar üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Bu tip alaşımlarda görülen uzun aralıkta düzenlenen termoelastik martenzitik dönüşüm şekil hafıza etkisi için gerekli koşulları sağlamaktadır. Bu alaşımlar arasında FePt, FePd ve FeNiCoTi ısıl işlemlerle termoelastik martenzit dönüşüme sahip olduklarından eğitilerek şekil hafıza özelliği kazandırılabilmektedir. Fakat FeNi, FeMnSi ve FeMnSiCrNi gibi alaşımlar düzenli termoelastik olmayan bir martenzit dönüşüme uğrarlar ve iyi bir şekil hafıza etkisine sahip değildirler. Bu tür alaşımlar diğer bilinen şekil hafızalı alaşımlardan karakteristik açıdan farklıdırlar, şöyleki şekil hafıza etkisi gerilme kaynaklı martenzite bağlıdır, geniş ölçülü dönüşüm histerezisi gösterirler ve genelde geri kazanılan birim şekil değiştirme miktarı %4'ü geçmez. Bu nedenlerden dolayı bu tip alaşımlar henüz ticari bir potansiyele sahip değildirler. Fakat yeni ve istenilen özellikleri karşılayabilen şekil hafızalı alaşımlar ile ilgili bilimsel araştırmalar devam etmekte olup bu araştırmaların çoğu beta-Ti alaşımları ve Fe-esaslı alaşımları kapsamaktadır. *****KAYNAKÇA 1. Akdoğan, A. ve Nurveren, K., Akıllı Malzemeler ve Uygulamaları, Machinery MakinaTek, sayı 57, s. 35, 2002. 2. Hodgson, Shape Memory Applications, Inc., Wu, Memory Technologies, and Biermann Harrison Alloys, Inc.,2002. 3. Otsuka, K. and Kakeshita, T., Science and Technology of Shape-Memory AlloysNew Developments, MRS Bulletin, February, 2002. 4. Wert, Laboratory Manual Chapters, Ch-4, University of Virginia, Department of Materials Science and Engineering, , 1998. 5. Suwardie, et al., Thermal Characterization of a Nickel-based superalloy, Thermochimica Acta, 392-393, p 295-298, 2002. 6. Humbeeck, Non-medical Applications of Shape Memory Alloys, Materials Science and Engineering, A273-275, 134-148, 1999. 7. Funakubo, H., Shape Memory Alloys, Translated from the Japanese by Kennedy, Gordon and Breach Science Publishers, 1987. 8. Otsuka, K. and Ren, X., Recent developments in the research of shape memory alloys, Review, Intermetallics 7, 1999. Pirana Kovalayan Çılgın Hamsi... Bazı Metallerin Kullanım Alanları??? BAKIR Bakır, üstün fiziksel ve kimyasal özelliklerinden dolayı endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır. Sektörlere göre bakırın tüketiminin dağılımı aşağıda verilmiştir .Elektrik ve elektronik sanayi .İnşaat sanayi .Ulaşım sanayi .Endüstriyel ekipman .Diğerleri .Kimya .Kuyumculuk .Boya sanayi .Turistik eşya KURŞUN- ÇİNKO- KADMİYUM Kurşun’un en önemli tüketim alanı akü imalatıdır. Yeraltı haberleşme kablolarının kurşunla izolasyonu diğer önemli tüketim alanı olarak göze çarpar. Korozyonu önleyen kurşun oksit boyalar çelik konstrüksiyonlarda kullanılır. Kurşun tetraetil ve tetrametil benzin içinde oktan ayarlayıcı olarak kullanılan kurşun bileşikleridir. Kurşun radyasyonu en az geçiren metal olması nedeniyle bu ışınlardan korunmada, renkli televizyon tüplerinin yapımında ve mühimmat imalinde de önemli miktarlarda kullanılmaktadır. Çinko en çok galvanizlemede kullanılmaktadır. İnşaat sektöründeki galvanizli saçlar ve konstrüksiyon malzemeleri ile elektrik ve diğer havai hat direkleri galvanizlemenin en çok kullanıldığı alanlardır. Pirinç alaşımı ile bilhassa otomotiv sanayinde döküm kalıpları yapımında kullanılan çinko alaşımları çinko’nun kullanıldığı diğer önemli alanlardır. Çinko oksit yağlı boya ve lastik üretiminde kullanılmaktadır. Kadmiyum özellikle deniz ve alkali ortam korozyonuna karşı mukavemeti nedeniyle demir, çelik, pirinç ve alüminyum kaplamasında kullanılmaktadır. Kadmiyum kaplamaları elektrik, elektronik, otomotiv ve Uzay sanayisinde çok yaygındır. Kadmiyumun en önemli kullanım alanı Ni - Cd, Ag - Cd ve Hg - Cd Ni - Cd pilleri günlük hayatta kullanılan elektronik cihazlarda, büyük kapasiteli olanları ise uçak ve gemilerde geniş bir tüketim alanı bulmuştur. Kadmiyumun yoğun olarak kullanıldığı diğer bir alan da boya endüstrisidir. Kadmiyum bunlardan başka stabilizör olarak plastik ve sentetik elyaf sanayinde, televizyon tüpleri ve florasan lamba imalinde, nükleer reaktör kontrol sistemlerinde ve alaşımlarda kullanım alanı bulmuştur. DEMİR Demir cevherinin tüketildiği iki ana üretim dalı yüksek fırın pik demir üretimi ile direk redüksiyon tesisleridir. Demir cevheri yüksek fırınlara ya direk şarj cevheri olarak parça cevher halinde veya ince tozlar sinterlenerek sinter halinde veya daha ince tozların peletlenmesiyle pelet halinde kok kömür ve cüruf yapıcı katkı maddeleriyle birlikte verilerek kullanılır. KROM Krom cevheri başlıca metalürji, kimya, refrakter ve döküm kumu sanayinde kullanılır. Metalurji sanayinde krom ; ferrokrom, ferro-siliko-krom, krom bileşikleri, ekzotermik krom katkıları, diğer krom alaşımları ve krom metali şeklinde tüketilir. Metalurji endüstrisinde krom cevherinin en önemli kullanım alanı paslanmaz çelik yapımında kullanılan ferrokrom üretimidir. Paslanmaz çelik metal ve silah endüstrisinin çok önemli bir maddesidir. Krom çeliğe sertlik, kırılma ve darbelere karşı direnç, aşınma ve oksitlenmeye karşı koruma sağlar. Bu kapsamda kromun çeşitli alaşımları mermi, denizaltı, gemi, uçak, top ve silahlarla ilgili destek sistemlerinde kullanılır. Krom kimyasalları paslanmayı önleyici özellikleri dolayısıyla uçak ve gemi sanayinde yaygın olarak ; kimya endüstrisinde de sodyum bi-kromat, kromik asit ve boya hammaddesi yapımında, metal kaplama, deri tabaklama, boya maddeleri pigment, seramikler, parlatıcı gereçler, katalistler, boyalar, organik sentetikler, konserve yapma ajanları, su işleme, sondaj çamuru ve diğer birçok alanda tüketilir. Krom metali, yüksek performans alaşımlarında, Al, Ti, Cu alaşımlarında, ısıya ve elektriğe dirençli alaşımlarda tüketilir. Kromun süper alaşımları yüksek ısıya dayanıklı randımanı yüksek, türbin motorlarının yapımında kullanılmaktadır. BOKSİT Boksit endüstride değişik alanlarda kullanılmaktadır. Aşağıda belirtilen kullanım alanları kimyasal bileşimine bağlıdır. 1. Alümina ve alüminyum üretiminde % 90 oranında kullanılmaktadır. Boksitten metalik alüminyumun yanında bazen galyum ve vanadyum gibi yan ürünler de elde edilmektedir. 2. Boksitten yapılan refrakter ürünler . Sentetik mullit . Yüksek alüminalı ateş tuğlası . Döküm maddeleri . Monolit ; çimento, demir-çelik ve tuğla sanayinde çimento sanayinde fırın tuğlası boşluklarını doldurması için 3. Boksitten yapılan kimyasal maddeler .Su temizlenmesinde kullanılan alüminyum sülfat .Sodyum alüminat .Ham petrol tasfiyesinde kullanılan Al-Klorür .Alüminyum hidrat 4. Boksitten yapılan aşındırıcılar . Zımpara kağıdı ve tozları . Bileme keskinleştirme için zımpara taşı . Zımpara taşı silindirleri 5. Diğer tüketim alanları . Ham şekerin renginin giderilmesinde . Ham şekerin temizlenmesinde yağların filtrasyonunda . Çimento yapımında . Ferrokrom tesislerinde cüruf önleyici olarak VANADYUM Vanadyum en çok çelik endüstrisinde endüstrisi, uzay araçları ve uçak sanayinde titanyumlu alaşımlarla birlikte vanadyum kullanılmaktadır. Sülfürik asit üretiminde katalizör olarak ayrıca seramik ve diğer kimya sanayinde tüketilen vanadyumun bu alanlardaki tüketim miktarı oldukça alaşımlar kıyı ötesi petrol sondajları borularının yapımında kullanılmaktadır. Vanadyumun gelişen son kullanım alanları ise; gözlük camlarının, sanayi ve büyük bina camlarının ultraviyole ışıklara karşı filtrasyonu sayılabilir. ANTİMUAN Antimuan, endüstride metalik ya da türevleri şeklinde kullanılmaktadır. Ancak türevleri şeklinde kullanımı çoğunluktadır Metalik antimuan kullanımı Metalik antimuan sağladığı avantajlar sebebiyle kurşun ve diğer metallerle alaşım oluşturmakta yoğun olarak kullanılmaktadır. Akümülatör imali, lehimcilik, matbaa harfi imali, askeri amaçlı malzemeler imalinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yüksek saflıktaki antimuan, yarı iletken olarak elektronik ve termoelektrik alet üreticileri tarafından intermetalik alaşım imalatında kullanılmaktadır. Metal dışı ürünleri şeklinde kullanımı Antimuan’ın 2/3 ünden fazlası türevleri şeklinde arasında sülfitler ve özellikle de oksitleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Antimuan penta sülfit lastik endüstrisinde vulkanizasyon ajanı olarak, antimuan sülfit yangın kontrollerinde ve cephane imalatında kullanılmaktadır. Antimuan trioksit plastikte, metal kaplamada, seramik ve emayede, boya sanayinde beyaz boya maddesi olarak kullanılmaktadır. Antimuan oksit tekstil, plastik ve kimya endüstrilerinde yangın geciktirici olarak kullanılmaktadır. TUNGSTEN Tungusten’in ilk önemli kullanımı tungsten-mangan çeliğinin yapımı ile ortaya çıkmıştır. Tungsten maddeleri kullanımlarına göre 4 ana grupta toplanabilir 1. Kesici ve kaplamaya dayanıklı maddeler, 2. Öğütme ürünleri, 3. Aletler, die çelikleri, süper alaşımlar, demirsiz alaşımlar içindeki alaşım bileşeni, 4. Çeşitli kimyevi maddeler ve metalürjik olmayan uygulamalar. Tungsten ürünlerinin kullanım alanları ise; Tungsten karpit; madencilik ve petrol sanayilerinde, matkaplarda, delici ekipmanların kesici kısımlarında ve kırıcı makinelerde, taşımacılık ve elektrik malzemeleri kaplamasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Saf tungsten metal tozundan yapılan öğütme ürünleri elektrik ve elektronik sanayinde kullanılmaktadır. Tungsten teli, elektrik lambalarında ve elektronik tüplerde katot olarak kullanılır. Tungsten diskler otomotiv distrübütör noktalarında ve pek çok üründe bağlantı noktası olarak metali sıcak ve radyasyon kalkanı olarak, x-ışını bileşenleri ve katot ışın tüpleri ve yüksek ısılı fırınlarda ısıtıcı madde olarak da kullanılmaktadır. Tungsten özellikle uçak sanayinde ağır metal olarak kullanılmaktadır. Tungsten’in metalürjik olmayan uygulamaları ise; Tekstil sanayinde kullanılan kimyevi maddeler, boyalar, matlaşmayan boyalar ve renkli gazlardır. Bazı tungsten bileşikleri ışık yayarlar ve renk maddelerinde, x-ışınlı ekranlarda, televizyon tiplerinde ve florasans ışıklandırılmasında kullanılır. Sodyum tungstat da paslanmayı engelleyici olarak ve tekstil sanayinde yanmaz madde olarak kullanılır. MOLİBDEN Molibden özel çeliklerde, pik demirlerde, nikel, kobalt ve titanyum bazlı alaşımlarda kullanılan çok yönlü bir alaşım alaşım elementi olarak pekiştirmede, sağlamlık ve sertlik özelliği vermede, aşınmaya dayanıklı çeliklerde, döküm demirlerinde, demirsi metallerde kullanılır. Molibden ihtiva eden alaşımları; paslanmaz çelik, tüp ve boru şeklindeki aletlerin yapımında, süper ısıtıcılarda, çelik rezistanslarında, petrol ürünlerinin elde edilmesinde ve kimyasal işlemlerde çok kullanılır. Kimyasal olarak çeşitli ve geniş kullanım alanları olan molibden boya maddesi olarak kumaş boyacılığında, alkol ve formaldehit elde edilmesinde de molibden katalizörleri kullanılır. Ayrıca, mıknatıs alaşımları, döküm karpitleri su ve gaz geçirmeyi önleyici materyallerin imalinde ve son yıllarda da sürtünmeyi azaltıcı özelliğinden dolayı motorlu vasıtaların yağ ve greslerine eklenmektedir. NİKEL Kimya endüstrisinde; Nikel alaşımları olarak metal korozyonuna maruz yerlerde, kostik solüsyonların dengelenmesinde ve petrol endüstrisinde, Fabrikasyon ürünlerde;Çatal, bıçak takımları, çekiç, pense gibi aletlerle diğer birçok ev ve hastane aletlerinin yapımında, Uçak ve gemi endüstrisinde; Nikel süper alaşımları yüksek ısıda basınç ve korozyona dayanıklı olduğundan, uçakların gaz türbinlerinde, jet motorlarının yapımında, ayrıca uçakların elektrolizle kaplanan bölgelerinde ve gemi yapımında tuz korozyonuna karşı engelleyici olarak, Motorlu araçlar ve parçalarında, Elektrikli makineler ve parçalarında, Yapı malzemelerinde, sıvı ve katı yağlarda hidrojenerasyonu sağlamak üzere batarya ve yakıt hücrelerinde ve seramik malzemelerde emaye ile demir arasında bağlayıcı olarak kullanılır. KALAY Kalay, teneke yapımında, kaplamacılıkta, çeşitli alaşımlar, lehim ve kimyasal madde yapımında kullanılır. Otomotiv endüstrisinde de motor yataklarında, kaporta, radyatör, yağ ve hava filtrelerinde kullanılır. Uçak ve gemi endüstrisi ile elektronik ve elektrik sanayinde geniş bir kullanım alanı vardır. Kimya sanayinde boya, parfüm, sabun, poliüretan üretiminden diş macunu yapımına kadar geniş bir alanda tüketilir. Bunların yanında, matbaacılıkta, mutfak malzemeleri ve cam endüstrisinde de kullanılmaktadır. ALTIN Altın’ın tüketildiği alanları sıralayacak olursak; Kuyumculuk, altın kaplama ve süsleme, elektrik/elektronik, diş hekimliği, dekoratif kullanım madalya yapımı, resmi para, külçe stoklarıdır. Ayrıca, gümüş, platin ve palladyum gibi metallerle alaşım halinde uzay endüstrisinde, tekstil sanayinde altın tel ve iplik yapımında ve kimya endüstrisinde paslanmaya dayanıklı alet yapımında kullanılmaktadır. GÜMÜŞ Gümüş’ün tüketildiği alanları sıralayacak olursak; Fotoğraf sanayi, elektronik, para imali, süs eşyası ve takı yapımı, alaşımlar, dişçiliktir. Ayrıca, yapay yağmur yağdırmakta, ayna sırlarının yapımında, bilgisayar röle kontaklarında, pil yapımında da kullanılmaktadır. ÖRNEKLER Verilen özellikler metaller ve ametallerden hangisi için doğruysa karşısına √ işareti konulurken bir yerde hata yapılmıştır. Kaç numaralı özellikte hata yapılmıştır? A I B II C III D IV E V Metaller şekil alır, tel ve levha haline getirilebilirler. Ametaller kırılgandırlar şekil almazlar. Cevap B I. Bileşik oluşumuna elektron vererek katılırlar. II. Türdeşleriyle kendi aralarında kimyasal bağ oluşturabilirler. III. Tumü doğada atomik yapılı olup gaz haldedirler. IV. Elektronik devre elemanları olarak kullanılır. V. Kırılgandırlar. Yukarıda özelliklerden hangileri ametaller için doğrudur? A I ve II B II ve III C III ve IV D IV ve V E II ve V ÇÖZÜM Ametaller türdeşleriyle kimyasal bağ oluşturabilirler. Kırılgandırlar yani dövülerek şekil verilmezler. Cevap E I. Periyodik cetvele elementler artan atom numarasına göre yerleştirilmiştir. II. Periyodik cetvelde toplam 18 grup vardır. III. Periyodik cetvelde en çok ametal bulunur. IV. Aynı gruptaki elementlerin kimyasal özellikleri benzerdir. Yukarıda verilen periyodik cetvelle ilgili ifadeler doğru D ve yanlış Y olarak I, II, III ve IV yolunu izleyerek sıralandığında aşağıdakilerden hangisi doğrudur? CEVAP E Yukarıda verilen atom modeline göre; I. Nötr atomun elektron dağılımıdır. II. Metal atomudur. III. 2 elektron vererek oktete ulaşır. yargılarından hangileri doğrudur? A Yalnız I B Yalnız III C I ve II D II ve III E I, II ve III CEVAP E Demir içermeyen metal ve alaşımlar da dahil olmak üzere, önemli miktarda demir içermeyen bütün alaşımlar, demir olmayan metallerden sayılır ve demir olmayan metaller olarak da bilinirler. Genellikle demirli metallerden daha pahalı, düşük ağırlık, iletkenlik ve korozyona karşı direnç gibi özelliklerden kaynaklı demir olmayan metaller olmayan metallerde en genel gruplama şu şekilde alaşımları Dökülebilir – Döküm yapılabilir alaşımlar; Alaşımların dökümü çok iyi yapılır ve akışkanlığı iyidir. Dökümde hacim kaybı azdır ve talaşlı imalatı çok ve şekil verilebilir alaşımlar; Çok soğuk ve sıcak işlenebilmekle birlikte, şekil verilebilirler. Çubuklar, saclar, borular, teller ve profiller imal Olmayan Metalleri İşaretlemeDemir olmayan metaller, en yüksek paya sahip olan metal ismine göre, döküm alaşımı veya yoğurma alaşımı katkı maddesine göre işaretlenir. Döküm alaşımlarının işaretlenmesinde ilk basamakta imalat ve kullanım hakkında tanıtıcı harfler bulunur. Bir bağ-çizgisini tertip hakkındaki ifadeler takip eder. Bundan sonra özel özellikler ve işlem ile ilgili konular hakkında kısa işaretler harfler, sayılar gelir. Yoğurma alaşımlarında imalat ve kullanma hakkındaki işaretler mevcut değildir. Genellikle birleşimi oluşturan esas metalin kimyasal işaretinde genel olarak yüzde oranı yer almaz, bu takdirde en önemli alaşım katkı maddesinin işareti, payının büyüklüğüne göre, ilgili yüzde oranı değeri yazar. Demir olmayan metaller, kendi yoğunluklarına göre, ağır metaller ve hafif metaller olarak iki gruba olmayan metal alaşımlarİmalat ve kullanma hakkında tanıtıcı harflerTerkip hakkındaki belirtiler Tanıtıcı işaretleriÖzel nitelikler veya işlem durumları hakkında kısa işaretlerG – Döküm GenelGD – Basınçlı dökümGK – Kokil dökümüGZ -Savurma dökümü santrifüj dökümGC- Devamlı dökümV- Ön alaşımlama GL- Kayarmetal L- LehimLg- Yatak metaliKimyasal SembollerAl – AlüminyumCu – BakırNi – NikelPb – KurşunZn – Çinko gibiMuhtevanın ağırlık yüzdeleri cinsinden tanıtıcı sayılarÖrneğin Mg 3 %3Magnezyum sn 25 % 25 çinkoÇekme MukavemetiF…çekme mukavemeti belirtici sayısı ile örneğin F42 çekme mukavemeti Rm= 420…480N/mm² gibiHafif Metallerde ilave işaretlera sertleştirilmişKa Soğuk sertleştirilmişwa Sıcak sertleştirilmiş g Tavlanmış zh çekilmiş çekme sertliği Wh Haddeden geçirilmiş hadde sertliğiDemir Olmayan Ağır MetallerÖzgül ağırlığı 4’ten büyük kimyasal elementlere ağır metal adı verilir. Ağır metalleri “çinko, bakır, alüminyum, krom, demir, manganez, kurşun, cıva, arsenik ve kadmiyum” gibi metaller oluşturur. Makine yapımında en sık kullanılan demir olmayan ağır metaller; wolfram, krom ve ayrıca altın, gümüş ve platindir. Ayrıca bakır, nikel, çinko, kurşun, kalay ve bu metallerin alaşımlarıdır. Bakır Cu ve bakır alaşımları Saf bakır yumuşaktır ve iyi genleşebilir. Yüksek ısı ve elektrik iletim kabiliyeti, gümüş ve altından sonra en yüksektir. Atmosferik etkilere karşı, korozyon bakımından alaşımları pirinç Bakır oranının en az %50 olması gerekir, çünkü bakır oranının daha az olması halinde, alaşım teknik açıdan kullanılamayacak kadar gevrek olur. İşlenebilme ve kullanılma durumları alaşımda mevcut bulunan miktarlarına bağlıdır. İyi polisaj yapılabilir parlatılabilir olması ve korozyona karşı dayanıklılık sağlayan sarı metal renk, bakır çinko alaşımlarının dekoratif maksatlar içinde kullanılabilmesini mümkün döküm alaşımları bütün döküm metotları ile elde edilirler. Çekme mukavemeti; her terkibe göre, 200 N/mm² ile 800 N/mm² arasında, kopma uzaması % 4- % 35 arasında bulunur. Döküm parçalar çok iyi talaş kaldırılarak demir, nikel, mangan, kalay ve silisyum katkılı bakır-çinko alaşımları, her terkibe göre çekme ve aşınma bakımından mukavim, fakat korozyona karşı dayanıklıdır. Bakır çinko alaşımları mikro teknikte, saat ve elektrik sanayisinde kullanılır. Bakır-kalay alaşımları kalay bronzları %83 ila %98 bakır, %2 ila %15 kalay ve bazen çinko, kurşun ve nikel de ihtiva ederler. Bunlar, çekmeye ve aşınmaya karşı mukavim olmaktan başka, korozyona karşı, bakır-çinko alaşımlarından daha fazla dayanıklıdırlar. Bakır-kalay döküm alaşımları ve bakır-kalay-çinko döküm alaşımları kendine has iyi kayma özelliğinden dolayı, yatak zarfları, milsomunları, sonsuz vida ve helisel dişli çarklar için ve bakır-kurşun kalay alaşımları Çok iyi kaydırma özelliklerine sahiptir. Bu yüzden tercih edilen yatak malzemeleridir. Kurşun, yatak malzemelerine iyi bir özellik sağlar. Bunlar, makine ve taşıt yapımında kaymalı yatakların imalatı için alaşımları iyi bir çekme mukavemetine, büyük sıkılığa özlülüğe ve iyi korozyon mukavemetine sahiptir. Az miktarda Fe, Ni ve Mn katılması, çekme mukavemetini, 850 N/mm²nin üzerine çıkarır. Bundan dolayı en yüksek taleplerin karşılanması için Cu Al 11 Ni’ den imal edilmiş olan helisel dişliler ve sonsuz vida dişlileri, ayrıca kaymalı yataklar alaşımları % 40 ila % 45 nikel ihtiva eder. Bunlar korozyon bakımından en dayanıklı olan bakır malzemelerden sayılır ve gümüş ihtiva eden kendi yüzeylerinden dolayı, metal vazo ve sofra takımı gibi dekoratif eşyalar için Ni 25, uzun süre kullanıldıktan sonra bile kendine has açık gümüş rengini koruyan, madeni para malzemesidir. Alaşım, en ince kabartmaların keskin şekilde teşkil edildiği sertlik, biçim ve ölçü tamlığı bakımından uygun olan madeni paraların imal edilmesini mümkün kılar. Bina ve gemi yapımında bakır-nikel alaşımları, kaplama ve giydirme elemanları olarak kullanılır. Elektro-teknikteki kullanımı direnç telleri, kimya tesisleri yapımında ise, ince Cu-Ni-altlıklı çelikten yapılmış kaplama N ve nikel alaşımları İyi parlatılan gümüş beyazı renginde bir metaldir. Yüksek mukavemet ve genleşme kabiliyetine sahip olup, yaklaşık olarak 365º C’ye kadar ferromagnetik özelliğindedir. Ayrıca birçok etkili kimyevi maddelere karşı korozyon bakımından mukavemete soğuk olarak iyi şekillendirilir, kaynak edilebilir, yumuşak ve sert lehim yapılabilir. Talaş kaldırılarak işlenmesi mümkün değildir. Galvanik kaplamalar için ve ayrıca kimya endüstrisinde saf ve alaşım katkı metali olarak kullanılır. Yüksek mukavemetten ve elastikiyetten dolayı, Ni Be 2 yayların ve diyaframların membranların yapımında Cu 30 Fe Monel metal, kimya sanayindeki aparatlar için, özellikle korozyon tehlikesine maruz kalan iş parçaları için ve uçak yapımında perçin malzemesi olarak kullanılır. Krom-nikeI-molibdenli-çelikler yüksek ısıya ve korozyona karşı Zn ve çinko alaşımları, saf çinko, mavi-gümüş renginde parıldayan bir metaldir. Bütün dayanıklı metaller arasında en fazla ısıl genleşme katsayısına sahip olanıdır. Saf çinko açık hava etkilerinden korunmak amacıyla korozyona karşı koruyucu çinko karbonattan meydana gelen dayanıklı bir tabaka ile kaplanır. Kuvvetli asitlere ve tuz eriyiklerine karşı korozyon mukavemeti azdır. Çözülmüş çinko bileşikleri alaşımlama metali olarak kullanılmaktan başka, çeliklerin çinko ile kaplanmasında olduğu gibi, demir malzemelerin korozyona karşı korunması için de kullanılır. Çinko alaşımları tercihen Al ve Cu katkı maddelerini ihtiva eder ve bilhassa basınçlı döküm için Pb ve kurşun alaşımları Büyük bir yoğunluğu olan, mat grisi renkte bir metaldir. Birçok kimyevi maddelere karşı, bilhassa sülfürik aside karşı, korozyon bakımından dayanıklıdır. Röntgen ışınlarını ve radyoaktif ışınlamayı emer ve iyi bir ısı-elektrik akımı ileticisidir. Birçok kurşun bileşikleri çok zehirlidir koruyucu talimatlara mutlaka uyulmalıdır. Kurşun bileşikleri, korozyondan koruyucu madde kurşun sülyeni olarak ve cam eşyaların kurşun kristali imalatında Sn ve kalay alaşımları Çevresel etkilere karşı korozyon bakımından dayanıklı olan gri, gümüş beyazı bir metaldir. Düşük sıcaklıklarda kalay, gri toz halinde parçalanabilir kalayın 13 º C’nin altındaki sıcaklıklarda uzun süre saklanması esnasında toz haline gelerek parçalanması. Kalay, düşük bir ergime noktasına sahiptir 232 º C. Endüstride konserve kutuları için, ince çelik sacların yüzey kaplama metali beyaz sac olarak ve alaşım katkı metali olarak metalleri Ağır Alaşım metalleri çok yüksek sıcaklıklarda ergiyen ve düşük sıcaklıklarda ergiyen metaller olarak, gruplara soy metaller En önemli asal metaller, gümüş, altın ve platin’dir. Diğer asal metaller, havadan ve birçok kimyasal maddelerden, özellikle birçok asitlerden dahi etkilenmezler. Bundan dolayı onlar, süs eşyası ve madeni para yapımında kullanılırlar. Teknolojide gümüş ve altın, elektrik temas malzemesi olarak; platin ise, termo elemanları koruyan boruların ve en fazla paslanma ve çürümeye maruz kalan kimyasal kapların üretilmesinde işareti sembolüÖzellikleriKullanılmasıYoğunluğu Kg/dm³Ergime noktasıº CÖzellikleriÇok yüksek sıcaklıklarda ergiyen alaşım metalleriWolfram çelik grisi Çok sert ve diri, asitlere karşı sıcakta korozyon bakımından dayanıklıÇelik, sert metaller, kaynak elektrotları,temas malzemeleri, akkor lambalarının akkor telleri için alaşım katkı metaliTantal Parıldayan gri sert ve diri, asitlere karşı korozyon bakamından dayanıklıSert metaller, ayar ağırlıkları, yüksek vakum teknolojisi, tıbbi aletlerMolibden Gümüş beyazı yüksek çekme mukavemetinde, korozyona karşı dayanıklıÇelik, aşındırıcı tabakalar. ısı ileticileri röntgen tüpleri için alaşım metaliYüksek sıcaklıklarda ergiyen alaşım metalleriKobalt çelik grisi, sert ve gevrek, korozyona karşı çok dayanıklıÇelik, galvanik kaplamalar pastan koruyucu için alaşım metali, takımlar ve pres kaplar için sert krom kaplamaVanadyum çelik grisi, Sert ve gevrekÇelik için alaşım metaliKobalt Kırmızı beyazı ila çelik mavisi, çok diri, nikele benzer özelliklerÇelik, sert melaller, daimi mıknatıs için alaşım elemanıMangan Gri beyazı, sert ve gevrekÇelik. Aşındırıcı tabakalar, ısı ileticileri, röntgen tüpleri için alaşım metaliDüşük sıcaklıklarda ergiyen alaşım metalleriKadmiyum Gümüş beyazı, düşük sıcaklıklarda ergiyen yumuşak ve diri, korozyona karşı dayanıklı,buharları zehirliYatak metalleri, demir çelik ve alüminyumun kadminyum ile kaplanmasıBizmut kırmızı beyazında parıldayan, kolay parıldayan, kolay ergiyen,katılaşma esnasında genleşenElektrik sigortaları, Reaktör yapımında,soğutma vasıtası olarakÇelik çeşitleri nelerdir? başlıklı blog yazımıza gidebilir ya da Kesici Takımlar Blogumuza dönebilirsiniz.

konusu metaller ve alaşımlar olan