Düşük karbonlu çeliğın çevreci ZnNi/polianilin iletken polimer ile kaplanması ve kaplanan çeliğin korozyon davranışının incelenmesi
Coating of low carbon steel with ecofriendly ZnNi/PANI conducting polymer and corroson behaviour investigation of coated steel
Yazar: ALİ TOZAR
Danışman: DOÇ. DR. İSMAİL HAKKI KARAHAN
Mustafa Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2012
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: Alaşım filmler = Alloy films ; Elektrodepozisyon = Electrodeposition ; Elektrokimya = Electrochemistry ; Korozyon = Corrosion ; Nikel = Nickel ; Polimer film = Polymeric film ; Polimer kaplama = Polymer coating ; Çelik-metal = Steel-metal ; Çinko = Zinc ; İletken polimerler = Conducting polymers

Özet:
Bu çalışmada endüstride çokça kullanılan bir yumuşak (düşük karbonlu) çelik çeşidi olan st-37 altlıklar üzerine Zn, Ni, ZnNi, Polianilin (PANİ) filmler galvanostatik olarak değişik akım yoğunluklarında depolandı. Ayrıca çelik altlıklar üzerine çok katmanlı alaşım ve iletken polimer filmler değişik sıralamarda ve değişik akım yoğunluklarında depolanarak alaşım kaplamaların katodik koruma özellikleriyle, iletken polimer kaplamaların anodik koruma özellikleri kombine edilmeye çalışıldı.Üretilen filmlerin elektrokimyasal davranışları dönüşümlü voltametri tekniğiyle, yüzey morfolojileri SEM ile, kristal yapıları XRD ile, kompozisyonları ICP ve XRF ile incelendi. Ayrıca korozyon performansları kütlece %3,5'luk NaCl çözeltisinde açık devre potansiyeli, tafel ekstrapolasyon metodu ile ve elektrokimyasal empedans spektroskopisi yöntemiyle incelendi. Yapılan incelemeler sonrasında ZnNi filmleri için akım yoğunluğu arttıkça Ni oranının arttığı ve tanecik boyutunun küçüldüğü, korozyon performansının ise arttığı gözlemlendi. İletken polimer PANİ filmler için ise artan akım yoğunluklarıyla korozyon performansının arttığı gözlemlendi.Tek katmanlı Çelik/ZnNi ve Çelik/PANİ, filmlerin üzerine sırasıyla PANI ve ZnNi depolanması ile elde edilen çok katmanlı Çelik/ZnNi/PANİ ve Çelik/PANİ/ZnNi sistemler arasında çeliği en iyi Çelik/PANİ/ZnNi sisteminin koruduğu görüldü.Anahtar Kelimeler: Korozyon, elektrokimyasal depolama, elektropolimerizasyon, tafel, açık devre potansiyeli, elektrokimyasal empedans spektroskopisi, XRD, SEM, ICP, iletken polimer, polianilin (PANİ), yumuşak çelik, st-37, ZnNi, alaşım kaplama.

Abstract:
In this study Zn, Ni, ZnNi and PANI films deposited galvanostatically on st-37 which is a kind of low carbon steel frequently used in industry. Additionally it was tried to combine chatodic protection properties of alloy coatings and anodic protection properties of conducting polymer coatings by depositing multilayered alloys and conducting polymer films with different current densities and different layer orders.Electrochemical behaviors, surface morphologies, crystal structures, and compositions of produced films was investigated with cyclic voltametry thecnique, SEM, XRD, and ICP and XRF, respectivelly. Additionally corrosion performances were investigated by open circuit potential method, tafel extrapolation method and electrochemical impedance method in %3,5 w.t NaCl solution. After these investigation increase on Ni content, decrease on grain size and increase on corrosion perfomance with increasing current densities were observed for ZnNi films. For PANI conducting polymer coatings corrosion performance increase were observed with increasing current densities.Among the systems of Steel/ZnNi/PANI and Steel/PANI/ZnNi which were obtained by depositing PANI and ZnNi on single layered Steel/ZnNi and Steel/PANI, it was seen that Steel/PANI/ZnNi system protected steel better.Key Words: corrosion, electrochemical deposition, electropolymerization, tafel, open circuit potential, electrochemical impedance spectroscopy, XRD, SEM, ICP, conducting polymer, polyaniline (PANI), mild steel, st-37, ZnNi, Alloy coating.