Nikel kaplama banyoları için yardımcı kimyasalların geliştirilmesi ve karakterizasyonu
Development and characterization of auxiliary chemicals for nickel-plating bath
Yazar: RAMAZAN KATIRCI
Danışman: PROF. DR. BELKIS USTAMEHMETOĞLU ; PROF. DR. ESMA SEZER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Kimya = Chemistry ; Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering
Dizin: Elektrokimya = Electrochemistry ; Elektrokimyasal davranış = Electrochemical behavior ; Elektrokimyasal depolama = Electrochemical deposition ; Elektrokimyasal indirgeme = Electrochemical reduction ; Elektrokristalizasyon = Electrocrystallization ; Elektrolit çözeltiler = Electroyte solutions ; Elektroliz yöntemi = Electrolysis method ; Kaplama malzemeleri = Coating materials ; Kaplamacılık = Plating

Özet:
Parlak ve ticari olarak kabul edilebilir nikel kaplama yapabilmek için birkaç organik molekülün Watts kaplama banyosu içine katılması gerekmektedir. Nikel kaplama banyosuna katılan parlatıcı organik moleküller iki sınıfa ayrılmaktadır. Birinci tür parlatıcılar =C-SO2 gurubuna sahiptir, ikinci tür parlatıcılar ise C=O, C=C, C?C, C=N, C?N doymamış gruplarına sahiptir. Kaplama banyosunda, iki tür parlatıcı bir arada kullanılmaktadır. Nikel banyoları için sanayide geliştirilen parlatıcı ürünlerin, düşük akım yoğunluğunda etkinliği zayıftır. Bu çalışmada bu alandaki eksikliğe katkı sağlamak amacıyla düşük akım yoğunluğunda seviyelenme etkinliği yüksek olan moleküllerin tespiti, karaterizayonu ve diğer moleküllerle etkileşimleri araştırılmıştır. Bununla birlikte kullanılan organik katkıların, malzemenin korozyonunu nasıl etkilediği incelenmiştir. Bu amaçla yapılan çalışmaları dokuz aşamada sunmak mümkündür. Bunlar; 1) Metal dağılımını iyileştirici tuzların (magnezyum sülfat ve soyum hipofosfit), korozyona ve görünüme etkisi. 2) Organik katkılı nikel elektrokaplama banyolarının, kaplama başlangıç potansiyellerinin belirlenmesi. 3) Üçlü bağlı yapıların fonksiyonel grupların değişimine göre kaplama üzerindeki etkilerinin araştırılması 4) Üçlü bağlı yapıların fonksiyonel grupların değişiminin nikel kaplama üzerinde korozyon etkilerinin araştırılması ve korozyon performansının iyileştirilmesi için tek ve çok katlı kaplama uygulamalarının gerçekleştirilmesi. 5) Üçlü bağlı ve diol yapılı bileşiklerin elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması. 6) Piridin ve iç tuz yapısına sahip moleküllerin elektrokimyasal özelliklerinin araştırılması. 7) Parlatıcı içinde kullanılan organik katkıların optimizasyonu. 8) Parlatıcı miktarının analiz edilebilirliğinin araştırılması 9) Nikel banyosunda ilk kez kullanılan PQ7 molekülünün kaplamanın seviyelenmesine, tanecik yapısına ve genel fiziksel görünümüne etkilerinin araştırılması.

Abstract:
It is required to include several organic molecules in Watts plating bath in order to perform bright and commercially acceptable nickel plating. Brightener organic molecules which are included into nickel plating bath are divided in two classes. First type brighteners have C-SO2 group, while second type brighteners have the unsaturated groups of C=O, C=C, C?C, C=N, C?N. Two brightener types are used simultaneously in the plating bath. In this study, the molecules that their leveling effect is high in low current density and their interaction with other molecules were investigated. In addition, effect of the organic additives on material corrosion was investigated. It is possible to present the studies conducted with respect to this matter in nine stages. They are: 1) Effect of the salts that enhance the metal distribution (magnesium sulphate and sodium hypophosphite) on corrosion and appearance. 2) Determination of the initial potential of the plating of organic additives. 3) Searching the effect of triple bound structures in low current density according to the change of functional groups 4) Searching the effect of triple bound structures on corrosion rate of nickel electroplating and applying double and triple nickel coating to improve corrosion resistance of nickel electroplating 5) Searching the electrochemical properties of triple bound and diol compounds 6) Searching the electrochemical properties of molecules with pyridine and internal salt structure. 7) Optimization of organic additives used in brightener. 8) Searching the possibility of analyzing the brightener amount. 9) Investigating the effect of polyquaternium 7 copolymer on nickel plating