NİKEL NANOTELLER İÇİN MÜHENDİSLİK PARAMETRELERİ ÖLÇEKLENDİRME KURALI

Bu çalışmanın ana konusunu, son yıllarda fiziksel özellikleriyle araştırmacıların ilgi odağında olan nikel nanoteller oluşturmaktadır. Tek kristalli nikel nanotellerin mekanik özellikleri moleküler dinamik simülasyonları vasıtasıyla incelenmiş ve literatürdeki deneysel çalışmalardan da faydalanılarak mühendislik parametreleri (elastisite modülü, akma gerilmesi ve maksimum gerilme) için ölçeklendirme kuralı geliştirilmiştir. Ayrıca nikel naotellerin deformasyon esnasındaki kristal yapısının değişimi ortak komşu analizi ile ortaya konmuştur. Bu çalışmanın en önemli hedefi; nikel nanoteller özelinde çok ölçekli modelleme için literatüre ölçeklendirme kuralı kazandırmaktır.

Scaling law of engineering parameters for nickel nanowires

The nickel nanowires which have been the focus of researchers' attention for their physical properties in recent years are the main subject of this study. The mechanical properties of the single crystal nickel nanowires have been investigated with the help of molecular dynamics simulations and scaling law has been developed for engineering parameters (elasticity modulus, yield stress and maximum stress) by using earlier published experimental studies. In addition, the evolution of crystal structure during the deformation of nickel nanowires was examined by common neighbor analysis. The most important goal of this study is to develop a scaling law for multi-scale modeling of the nickel nanowires.

___

  • Abdullaeva, Z. (2017) Nanomaterials in daily life: Compounds, synthesis, processing and commercialization, Springer International Publishing, A.B.D.
  • Daw M.S., Baskes M.I. (1984) Embedded-atom method: Derivation and application to impurities, surfaces, and other defects in metals, Phys. Rev. B., 29, 6443–53. doi:10.1103/PhysRevB.29.6443
  • Diao J., Gall K., Dunn M.L. (2004) Atomistic simulation of the structure and elastic properties of gold nanowires, J. Mech. Phys. Solids, 52, 1935–62. doi:10.1016/j.jmps.2004.03.009
  • Dupont V., Sansoz F. (2009) Molecular dynamics study of crystal plasticity during nanoindentation in Ni nanowires, J. Mater. Res., 24, 948–56. doi:10.1557/jmr.2009.0103
  • Ertürk A. S., Yıldız Y. O. ve Kırca M. (2019) Mechanical Performance ve Morphological Evolution of Heat-Treated Nanoporous Gold: A Molecular Dynamics Study, Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures, 108, 15-21. doi:10.1016/j.physe.2018.11.028
  • Foiles S.M., Baskes M.I., Daw M.S. (1986) Embedded-atom-method functions for the fcc metals Cu, Ag, Au, Ni, Pd, Pt, and their alloys, Phys. Rev. B., 33, 7983–91. doi:10.1103/PhysRevB.33.7983
  • Kulshrestha K., Thakur B., Verma Y.P., Jindal P. (2017) Development of Small Pressure Sensing Unit using Nano-Materials, Mater. Today Proc., vol. 4, p. 10422–6. doi:10.1016/j.matpr.2017.06.392
  • Molleman B., Hiemstra T. (2018) Size and shape dependency of the surface energy of metallic nanoparticles: Unifying the atomic and thermodynamic approaches, Phys. Chem. Chem. Phys., 20, 20575–87. doi:10.1039/c8cp02346h
  • Park H.S., Gall K., Zimmerman J.A. (2006) Deformation of FCC nanowires by twinning and slip, J. Mech. Phys. Solids, 54, 1862–81. doi:10.1016/j.jmps.2006.03.006
  • Peng C., Zhong Y., Lu Y., Narayanan S., Zhu T., Lou J. (2013) Strain rate dependent mechanical properties in single crystal nickel nanowires, Appl. Phys. Lett., 102, 083102. doi:10.1063/1.4793481
  • Peng C., Ganesan Y., Lu Y., Lou J. (2012) Size dependent mechanical properties of single crystalline nickel nanowires, J. Appl. Phys., 111, 063524. doi:10.1063/1.3698625
  • Pinheiro P.C., Sousa C.T., Araújo J.P., Guiomar A.J., Trindade T. (2013) Functionalization of nickel nanowires with a fluorophore aiming at new probes for multimodal bioanalysis, J. Colloid Interface Sci., 410, 21–6. doi:10.1016/j.jcis.2013.07.065
  • Plimpton S. (1995) Fast Parallel Algorithms for Short-Range Molecular Dynamics, J. Comput. Phys., 117, 1–19. doi:10.1006/jcph.1995.1039
  • Su D., Kim H.S., Kim W.S., Wang G. (2012) Mesoporous nickel oxide nanowires: Hydrothermal synthesis, characterisation and applications for lithium-ion batteries and supercapacitors with superior performance, Chem - A Eur. J., 18, 8224–9. doi:10.1002/chem.201200086
  • Thompson A.P., Plimpton S.J., Mattson W. (2009) General formulation of pressure and stress tensor for arbitrary many-body interaction potentials under periodic boundary conditions, J. Chem. Phys., 131, 154107. doi:10.1063/1.3245303
  • Wang W.D., Yi C.L., Fan K.Q. (2013) Molecular dynamics study on temperature and strain rate dependences of mechanical tensile properties of ultrathin nickel nanowires, Trans. Nonferrous Met. Soc. China (English Ed), 23, 3353–61. doi:10.1016/S1003-6326(13)62875-7
  • Wang S., Chen K., Wang M., Li H., Chen G., Liu J., et al. (2018) Controllable synthesis of nickel nanowires and its application in high sensitivity, stretchable strain sensor for body motion sensing, J. Mater. Chem. C., 6, 4737–45. doi:10.1039/C7TC05970A
  • Wu H.A. (2006) Molecular dynamics study on mechanics of metal nanowire, Mech. Res. Commun., 33, 9–16. doi:10.1016/j.euromechsol.2005.11.008
  • Yıldız Y. O. ve Kırca M. (2017) Effects of Ultrathin Coating on the Tensile Behavior of Nanoporous Gold, Journal of Applied Physics, 122, 084305. doi:10.1063/1.5000368
Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi-Cover
  • ISSN: 2148-4147
  • Yayın Aralığı: 3
  • Başlangıç: 2002
  • Yayıncı: BURSA ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ > MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ
Sayıdaki Diğer Makaleler

TREN RAYLARINDAN ENERJİNİN GERİ KAZANIMI İÇİN GENETİK ALGORİTMA İLE ZAMAN-PLANI OPTİMİZASYONU

Büşra TURAL, METİN TURAN, İbrahim Ethem DEMİRCİ

NİKEL NANOTELLER İÇİN MÜHENDİSLİK PARAMETRELERİ ÖLÇEKLENDİRME KURALI

Yunus Onur YILDIZ

Saldırı Tespit Sistemi için Değiştirilmiş Mürekkep Balığı Algoritması Tabanlı Kural Üretimi

Adel Sabry EESA, Sheren SADIQ, Masoud HASSAN, Zeynep ORMAN

Kimyasal Buhar Biriktirme Tekniği ile Büyütülmüş Tek Katmanlı Yapıların Kaplama Oranı ve Yaprak Büyüklüğünün Hesaplanması

Fırat ASLANCI, Fatma CAN, Merve ÖPER, Nihan KOSKU PERKGÖZ

Beton Dayanımının ve Kirişlerdeki Çekme Donatısı Oranının Orta Yükseklikli Betonarme Binaların Sismik Davranışı Üzerine Etkisinin Belirlenmesi için Artımsal Dinamik Analiz

Onur ONAT, Burak YÖN

TAŞIT-KÖPRÜ ETKİLEŞİMİNİN KÖPRÜLERİN DİNAMİK DAVRANIŞI ÜZERİNDEKİ ETKİSİ

Onur ARAZ

Eşit Kanal Açısal Presleme Sürtünme Kuvvetlerinin Deneysel ve Sayısal İncelenmesi

Mehdi ESKANDARZADE, Meysam NAJAFI ERSHADI

SOĞUK ŞEKİLLENDİRİLMİŞ ÇELİK BAĞLANTILARIN MOMENT-DÖNME ÖZELLİKLERİ VE SONLU ELEMAN ANALİZİ

Fatih ALEMDAR, Hunde GELETA, Fuad ALGAADİ

AYDINLATMA, TERMAL KONFOR, KİŞİSEL GÜRÜLTÜ ÖLÇÜMLERİ: TEKSTİL FABRİKALARI ÖRNEĞİ

Mehmet Can SANDIKÇI, Özlem YURTSEVER, Rüştü UÇAN

ŞEHİR İÇİNDEN GEÇEN KARAYOLLARININ KONUT ALT PİYASASINA ETKİSİ: İSTANBUL ANADOLU YAKASINDAN GEÇEN D100 KARAYOLU

Birol ALAS