Alüminyum alaşımlarının korozyona karşı soljel yöntemi ile kaplanması ve NaCl ortamında incelenmesi
Coating of aluminium alloys by sol-gel method for corrosion resistance and investigation in NaCl medium
Yazar: YUSIF SUJADDINOV
Danışman: PROF. DR. AYŞE ZEHRA AROĞUZ
İstanbul Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Fiziksel Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Kimya = Chemistry

Özet:
Bu tez çalışmasında, sol-jel yöntemi ile iki farklı hibrid sol hazırlanarak, AA7020 ve
AA1050 alaşımları dip-coating yöntemiyle kaplanmıştır ve elde edilen numunelerin %3,5
NaCl ortamında korozyon davranışları incelenmiştir. Bu amaçla, tetraetil ortosilikat
(TEOS), tetrapropil ortotitanat (TPOT) ve (3-Glisidiloksipropil)trimetoksisilan (GPTMS)
ön başlatıcı maddeleri kullanılarak TEOS/GPTMS ve TPOT/GPTMS sol-jelleri
hazırlanmıştır. Bu çalışmada, TEOS/GPTMS sol-jeli 7:4 mol oranında ve TPOT/GPTMS
sol-jeli ise 1:1 mol oranında sentezlenmiştir. Sentezlenen sol-jeller yaşlandırma (ageing)
işlemi için 19 saat bekletilip, zımparalanarak parlatılmış ve yüzey temizliği yapılmış
AA7020 ve AA1050 numunelerin dip-coating (daldırma-kaplama) yöntemiyle
kaplanmasında kullanılmıştır. Elde edilen kaplanmış örneklerin %3,5 NaCl ortamındaki
korozyonunda, AA7020 örneklerinde daha stabil kaplamalar elde edilmiştir. Kürleme
işleminden sonra elde edilen örneklerin optik mikroskop görüntüleri de bu sonucu
desteklemektedir. Mikroskop görüntülerinden AA7020 örneğinin AA1050'ye kıyasla
daha başarılı kaplamalar gerçekleştirdiği görülmüştür. Bu nedenle, kürleme (curing)
işleminden sonra, sadece kaplanmış ve kaplanmamış AA7020 numunelerin Taramalı
Elektron Mikroskop (SEM) ve Enerji Dağılımlı X-ışını Spektrometresi (EDS)
yöntemleriyle morfolojik analizleri yapılmıştır.
Açık Devre Potansiyeli (OCP) 3 saat boyunca ölçüldükten sonra, Elektrokimyasal
Empedans Spektroskopisi (EIS) ve Tafel Polarizasyon (TP) analiz yöntemleriyle örneklerin korozif ortamda davranışları incelenmiştir. TEOS/GPTMS, TPOT/GPTMS
kaplanmış ve kaplanmamış örneklerden elde edilen veriler hesaplanarak, kaplamaların
korozyona karşı koruma etkinlikleri karşılaştırılmıştır. Korozyon analizlerinden sonra,
kaplanmış ve kaplanmamış alüminyum alaşımı örneklerinin SEM ve EDS analizleri
yeniden yapılıp, korozyondan önceki analiz verileriyle karşılaştırılmıştır.
Sonuç olarak, %3,5 NaCl ortamında, TEOS/GPTMS ve TPOT/GPTMS sol-jel
kaplamaların AA7020 numuneler üzerinde korozyona karşı koruma etkinliklerinin
yüksek değerlerde olduğu belirlenmiştir.

Abstract:
In this thesis, AA7020 and AA1050 alloys were coated by dip-coating method using two
different hybrid sols which were prepared by sol-gel method and corrosion behavior for
all the samples were analyzed in 3.5% NaCl solution. For this purpose, TEOS/GPTMS
and TPOT/GPTMS sol-gels were prepared using tetraethyl orthosilicate (TEOS),
tetrapropyl orthotitanate (TPOT) and (3-glycidyloxypropyl) trimethoxysilane (GPTMS)
precursors. In this study, TEOS/GPTMS sol-gel was synthesized at 7:4 molar ratio and
TPOT/GPTMS sol-gel at 1:1 molar ratio. The synthesized sol-gels were left for ageing
for 19 hours and used for coating of the AA7020 and AA1050 alloy samples by dipcoating
method which were polished by sanding and cleaned their surfaces. More stable
coatings were obtained for the AA7020 samples in the corrosion in 3.5% NaCl medium.
The optic microscope images after curing process was supported this result. From the
optic microscope images it was observed that AA7020 sample was coated more
successful comparing with the coating of AA1050 sample. Therefore, morphological
analyzes of coated and uncoated AA7020 samples were performed by Scanning Electron
Microscope (SEM) and Energy Dispersive X-ray Spectrometry (EDS) methods.
After the recording of Open Circuit Potential (OCP) for 3 hours, the behaviors of the
samples in corrosive environment were investigated by Electrochemical Impedance
Spectroscopy (EIS) and Tafel Polarization (TP) analysis methods. Corrosion protection
activities of the TEOS/GPTMS, TPOT/GPTMS coated and uncoated samples were compared by calculating from the obtained data. After corrosion analyzes, SEM and EDS
analyzes of the coated and uncoated samples were repeated and compared the analysis
data before and after corrosion.
As a result, it was determined that the corrosion protection performances
of TEOS/GPTMS and TPOT/GPTMS sol-gel coatings were high on AA7020 samples in
3.5 wt% NaCl medium.