FOTONİK VE BİYOMEDİKAL UYGULAMALAR İÇİN ÜÇLÜ BORAT ESASLI OPTİK CAM MALZEMELERİN YAPISAL PARAMETRELERİNİN ARAŞTIRILMASI

Abstract

ÖZET

Bu çalışmada, teknolojik yenilikler için verimli olabilecek ileri malzemeler geliştirme potansiyeli görülen borat esaslı camlar deneysel olarak araştırılmıştır.

Tasarlanan B2O3-ZnO-TiO2 cam sistemi esas alınarak cam numunelerinin sentezi, yapısal ve optik özellikleri incelenmiştir. Cam numuneleri, oda sıcaklığında geleneksel eriyik söndürme tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Elde edilen cam numunelerinin şeffaf ve renksiz olduğu belirlenmiştir. Cam numunelerinin üretimini takiben Arşimet prensibi kullanılarak numunelerin sırasıyla yoğunluklarının ölçümü, elde edilen cam numunelerin yapısal ve optik özellikleri diferansiyel termal analiz metodu (DTA), fourier dönüşümlü kızılaltı spektroskopisi (FT-IR), Raman spektrofotometresi, x-ışını difraktometresi (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve UV-VIS-NIR absorpsiyon spektrofotometreleri gibi sistematik deneysel teknikler dikkate alınarak incelenmiştir.

XRD analizinde elde edilen cam sisteminin Zn3(BO3)2 ve TiO2 olmak üzere iki kristal fazı tespit edilmiştir. Farklı değerlerde ZnO içeren cam numunelerinin ölçüm değerlerinin ZnO bileşeninin derişimiyle birlikte değiştiği görülmektedir. Ayrıca elde edilen cam numuneler homojen dağılıma sahip olup yüksek seviyede mekanik ve termal özellikte olduğu tespit edilmiştir.

ABSTRACT

In this study, borate-based glasses, which have the potential to develop advanced materials that can be efficient for technological innovations, and whose popularity has been increasing in recent studies, are discussed.

Based on the designed B2O3-ZnO-TiO2 glass system, the synthesis, structural and optical properties of glass samples were investigated. Glass samples were obtained using conventional melt quenching technique at room temperature. It was determined that the glass samples obtained were transparent and colorless. Following the production of glass samples, measurement of the densities of the samples using Archimedes principle, then the structural and optical properties of the obtained glass samples by differential thermal analysis (DTA), fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), Raman spectrophotometer, x-ray diffractometry (XRD), scanning electron Microscopy (SEM) and UV-VIS-NIR absorption spectrophotometers were investigated by taking into account systematic experimental techniques.

Two crystal phases of the glass system obtained in XRD analysis, Zn3(BO3)2 and TiO2, were determined. It is seen that the measurement values of glass samples containing different values of ZnO change with the concentration of the ZnO component. In addition, the glass samples obtained have a homogeneous distribution and which has a good thermal and mechanical stability.