Geçiş metali iyonları katkılı viniltrietoksisilan filmlerinin çelik üzerindeki korozyon performanslarının incelenmesi
Investigation of corrosion performance of transition metal ions doped vinyltriethoxysilane films on steel
Yazar: SEZEN AÇIKALIN
Danışman: PROF. DR. İLHAMİ ÇELİK
Eskişehir Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı / Organik Kimya Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Kimya = Chemistry
Dizin: Kobalt = Cobalt ; Silanlar = Silanes ; İtriyum = Yttrium

Özet:
Korozyona karşı, koruyucu bir organik kaplama olarak kullanılmak üzere, viniltrietoksisilan (VTES) bileşiğinin hidrolize uğratılmasının ardından metal yüzeyinde film oluşturulmuştur. Bu amaçla, farklı VTES konsantrasyonları ile yapılan çalışmalar neticesinde %5 konsantrasyon ile daha homojen ve kararlı filmler elde edilmiştir. Nihai silan filminin fiziksel özelliklerinin hidroliz süresi ile ilişkisi, 24, 48 ve 72 saat olmak üzere farklı sürelerde çalışılmıştır. Hidroliz sırasında oluşan silanol fonksiyonel grupları, kürleme süresine ve sıcaklığına bağlı olarak, polimerleşme ile yüzeye kimyasal bağlanmayı sağlamaktadır. Bu nedenle farklı kürleme süreleri ve sıcaklıkları çalışılmış, en verimli kürleme sıcaklığı 120°C ve kürleme süresi 1 saat olarak belirlenmiştir. Yüzeyden yağı uzaklaştırılmış temiz galvanizli çelik plaka yüzeylerinde, bu kaplamalar üretilmiş, taramalı elektron mikroskobu (SEM – EDS) teknikleri ile karakterize edilmiş, korozyon performansları ise elektrokimyasal empedans spektroskopisi test tekniği (EIS) ile incelenmiştir. En yüksek korozyon direnci, 72 saat boyunca hidrolize edilmiş olan silan çözeltisi ile gerçekleştirilen kaplamada elde edilmiştir. Bu kaplamanın içerisine ayrı ayrı 20 mg/l kobalt (II) klorür hegzahidrat ve itriyum (III) oksit katkılanmıştır. İlave sonrası kaplanan galvanizli çeliklerin korozyon dirençlerinde artış gözlemlenmiş olup, en yüksek korozyon direnci kobalt katkısı ile elde edilmiştir.

Abstract:
A film was formed on the metal surface after hydrolysis of vinyl triethoxy silane (VTES) compound to be used as a protective organic coating against corrosion. For this purpose, as a result of studies with different VTES concentrations, more homogeneous and stable films were obtained with 5% concentration. The relationship of the physical properties of the final silane film with the hydrolysis time was studied at different times, 24, 48 and 72 hours. The silanol functional groups formed during hydrolysis provide chemical bonding to the surface by polymerization, depending on the curing time and temperature. For this reason, different curing times and temperatures were studied, the curing temperature was 120°C and the curing time was determined as 1 hour. These coatings were produced on clean galvanized steel plate surfaces, the oil was removed from the surface, and they were characterized by scanning electron microscopy (SEM – EDS) techniques, and their corrosion performance was examined by electrochemical impedance spectroscopy test technique (EIS). The highest corrosion resistance was obtained in the coating with silane solution hydrolyzed for 72 hours. 20 mg/l cobalt (II) chloride hexahydrate and yttrium (III) oxide were added separately into this coating. An increase was observed in the corrosion resistance of galvanized steels coated after addition, and the highest corrosion resistance was obtained with cobalt additives.