Determination Of The Glass Properties And Phase Equilibria Of The Ternary Tellurium Oxide Based Systems Through Thermal, Kinetic And Structural Investigations

Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2012Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2012Bu çalışmada, optik veri iletim Sistemlerinde kullanım potansiyeline sahip TeO2-WO3-CdO ve TeO2-WO3-B2O3 üçlü oksit sistemlerinin geniş bileşim aralığında sistematik olarak ısıl, kinetik ve yapısal açıdan incelenmesi gerçekleştirilerek, camlaşma özellikleri ve faz dengeleri incelenmiştir. TeO2-WO3-CdO ve TeO2-WO3-B2O3 sistemlerinin camlaşma davranışının ve cam özelliklerinin incelenmesi amacıyla, sistemlerin cam yapma bileşim aralıkları belirlenmiş, cam oluşum bölgeleri haritalandırılmış ve cam numunelerin kırılganlık, yoğunluk, molar hacim, oksijen molar hacim, oksijen paketlenme yoğunluğu, kırılma indisi, cam kararlılık, cam geçiş aktivasyon enerjisi,kristalizasyon davranışı ve bağ yapısı özellikleri belirlenmiştir. TeO2-WO3-CdO ve TeO2-WO3-B2O3 sistemlerinin faz dengelerinin incelenmesi amacıyla, ısıl analiz, faz analizi ve mikroyapı analizleri uygulanmış ve sistemlerin denge doğruları ve denge üçgenleri belirlenerek faz diyagramları oluşturulmuştur. Buna göre, TeO2-WO3-CdO sisteminin herhangi bir üçlü bileşik içermediği, katı çözünürlük göstermediği ve 4 denge üçgeni meydana getiren 9 denge doğrusundan oluştuğu belirlenmiştir. TeO2-WO3-B2O3 sisteminin ise geniş bir faz ayrışma bölgesi içerdiği, herhangi bir üçlü bileşik içermediği, katı çözünürlük göstermediği ve sistemdeki tek denge üçgenini meydana getiren 3 denge doğrusu içerdiği tespit edilmiştir. Bu tez çalışmasında, TeO2-WO3-CdO ve TeO2-WO3-B2O3 sistemlerinin cam yapma bileşim aralıkları belirlenerek cam oluşum bölgelerinin haritalandırılması, cam numunelerin kinetik incelenmesi, kristalizasyon davranışlarının ve cam özelliklerinin belirlenmesi ve yapısal incelenmesi literatürde ilk kez gerçekleştirilmiştir. Ayrıca bu tez kapsamında, TeO2-WO3-CdO ve TeO2-WO3-B2O3 sistemlerinin faz diyagramları literatürde ilk kez oluşturulmuştur.In this work, glass forming tendency, glass properties and phase equilibria of the TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 ternary systems, which have potential to be used in optical communication systems, were determined through systematic thermal, structural and kinetic investigations in a wide compositional range. To investigate the glass forming tendency and glass properties of the TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 systems, the glass forming compositions were determined and the glass formation region of the TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 systems were mapped and the fragility,density, molar volume, oxygen molar volume, oxygen packing density, refractive index, glass stability, activation energy of glass transition and the structural vibrations of the glasses were calculated. To determine the phase stability and reaction thermodynamics of the TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 systems, thermal, phase and microstructural investigations were realized. Alkamade-lines and alkamade-triangles were determined and the ternary phase diagrams were constructed. No ternary compounds and no solid solutions were detected in the TeO2-WO3-CdO ternary system. It was determined that the TeO2-WO3-CdO phase diagram consists of 9 alkamade-lines and 4 alkamade-triangles. Similarly, no ternary compounds and no solid solutions were detected in the TeO2-WO3-B2O3 ternary system and it was determined that the TeO2-WO3-B2O3 phase diagram consists of 3 alkamade-lines and 1 alkamade-triangle. In this dissertation work, construction of the glass formation maps, kinetic investigation of the glasses, determination of crystallization and structural behavior of the glasses were realized for the first time for TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 systems. Furthermore, TeO2-WO3-CdO and TeO2-WO3-B2O3 ternary phase diagrams were constructed for the first time in the literature.DoktoraPh