ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ BORİK ASİT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

Benzer belgeler
ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SODYUM DİKROMAT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ OKZALİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ FOSFORİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ETİLEN GLİKOL+SÜLFÜRİK ASİT İÇERİSİNDE 7075 ALUMİNYUM ALAŞIMI ÜZERİNDE ALUMİNYUM OKSİT TABAKASININ GELİŞTİRİLMESİ

BİSFENOL A NIN BAKIRIN LEKTROKİMYASAL DAVRANIŞLARINA ETKİSİ 1. The Effects of Bisphenol A on Electrochemical Behaviour of Copper*

6-AMİNO-m-KRESOL POLİMERİNİN PASLANMAZ ÇELİK ÜZERİNE SENTEZİ VE KOROZYON PERFORMANSININ İNCELENMESİ *

B.DOĞRU MERT, B. YAZICI, T.TÜKEN, G.KILINÇÇEKER, M.ERBİL. Çukurova Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü Balcalı / Adana

Polianilin (PANi) ve PANi Metal (Cu, Ni) Kompozitlerinin Bakır Üzerine Elektrokimyasal Sentezi ve Antikorozif Özelliklerinin İncelenmesi

POLİ(PİROL-KO-O-ANİSİDİN) KAPLI PASLANMAZ ÇELİĞİN KLORÜRLÜ ORTAMDAKİ KOROZYON DAVRANIŞLARI

BARTIN ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ MALZEME LABORATUARI II DERSİ AKIMLI VE AKIMSIZ KAPLAMALAR DENEY FÖYÜ

AA6063 Alaşımlı Alüminyum Profilin H 2 SO 4 Elektroliti Kullanılarak Eloksal Kaplanması

Elektrot Potansiyeli. (k) (k) (k) Tepkime vermez

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

Özet. Anahtar Kelimeler: Yumuşak çelik, Korozyon, İnhibitör, 1-(2-Hidroksietil)-2-İmidazolidion. Abstract

BÖLÜM. Elektrotlar ve Elektrokimyasal Hücreler 1. ÜNİTE İÇERİK Elektrot ve Elektrolit Yarı Hücre ve Hücre

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği. DENEY NO: 6 DENEYİN ADI: DOYMUŞ NaCl ÇÖZELTİSİNİN ELEKTROLİZİ

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

POLİRODANİNİN BAKIR ÜZERİNE ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE KOROZYON DAYANIMININ İNCELENMESİ

KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ

KOROZYON. Teorik Bilgi

Korozyon tanımını hatırlayalım

MİKRO ARK OKSİDASYON TEKNİĞİ

SÜLFÜRİK ASİT ORTAMINDA YUMUŞAK ÇELİĞİN KOROZYONUNA GLİKOLİK ASİT ETOKSİLAT 4-NONİLFENİL ETER İN İNHİBİTÖR DAVRANIŞINA HALOJENÜR İYONLARININ ETKİSİ

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:2012 Cilt:28-4

ELEKTROKİMYASAL KOROZYON

ELEKTROLİZ YÖNTEMİYLE HİDROJEN GAZI ELDESİ

An Investıgatıon Of Inhibition Effect Of Herba Hyperıcı And Folium Juglandis On The Corrosion Of Mild Steel

KİMYA II DERS NOTLARI

ELEKTROKİMYA II.

KOROZYONUN ÖNEMİ. Korozyon, özellikle metallerde büyük ekonomik kayıplara sebep olur.

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

BAZ K ORTAMDA N KEL MOL BDEN KAPLI P R NÇ ELEKTROTTA H DROJEN GAZI ELDES

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Katoda varan pozitif iyonlar buradan kendilerini nötrleyecek kadar elektron alırlar.

2-AMİNOFENOL ÜN ASİTLİ ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİK ÜZERİNE ETKİLERİ VE ADSORPSİYON DAVRANIŞI

Paint School JPS-E / Corrosion / 1 KOROZYON

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

Hitit Üniversitesi, Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü, Çorum, Türkiye. Gazi Üniversitesi, Kimya Bölümü, Ankara, Türkiye

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

3) Oksijenin pek çok bileşiğindeki yükseltgenme sayısı -2 dir. Ancak, H 2. gibi peroksit bileşiklerinde oksijenin yükseltgenme sayısı -1 dir.

B. D. MERT, S. GÜNDÜZ, B. YAZICI. Çukurova University, Science and Letters Faculty, Chemistry Department, Balcalı, Adana/ Turkey

HAZIRLAYAN Mutlu ŞAHİN. Hacettepe Fen Bilgisi Öğretmenliği DENEY NO: 5 DENEYİN ADI: SUYUN ELEKTRİK ENERJİSİ İLE AYRIŞMASI

HALİÇ METRO GEÇİŞ KÖPRÜSÜ KATODİK KORUMA AKIM İHTİYACI DEĞERLENDİRME RAPORU

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

ZİRKONYUM, SİLİSYUM, DEMİR VE ÇİNKO BAZLI KAPLAMALARIN KOROZYON ÖNLEMEDEKİ ETKİLERİ

KİMYA II DERS NOTLARI

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

(1) (2) (A) (B) (C) (D) (E)

KOROZYON DERS NOTU. Doç. Dr. A. Fatih YETİM 2015

POTANSİYEL - ph diyagramları

KOROZYON TÜRLERİ Başlıca 8 korozyon türü vardır. Bunlar:

Metal Yüzey Hazırlama ve Temizleme Fosfatlama (Metal Surface Preparation and Cleaning)

DEMİR,BAKIR VE PİRİNÇ ÜZERİNE TİYOÜRENİN İNHİBİTÖR ETKİSİ

Elektrokimya. KIM254 Analitik Kimya 2 - Dr.Erol ŞENER

İLERİ SOL JEL PROSESLERİ

6 Prof. Dr. Şaduman ŞEN & Yrd. Doç. Dr. A.Şükran DEMİRKIRAN

ELEKTRO METALÜRJ BAHAR

ELEKTROKİMYASAL REAKSİYONLAR

KİMYA NEDİR? KİMYA BİLİMİ OLMASAYDI

KARADENİZ TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ METALURJİ VE MALZEME MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ LABORATUVAR FÖYÜ

Şekilde görüldüğü gibi Gerilim/akım yoğunluğu karakteristik eğrisi dört nedenden dolayi meydana gelir.

ELOKSAL (ANODİK OKSİDASYON)

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

4. ELEKTROLİZ. Elektroliz kabı (beher), bakır elektrotlar, bakır sülfat çözeltisi, ampermetre, akım kaynağı, terazi (miligram duyarlıklı), kronometre.

Şekil 1. Elektrolitik parlatma işleminin şematik gösterimi

ve denge sabitleri gibi bilgilere ulaşı şılabilir.

Akımsız Nikel. Çözeltideki tuzları kullanarak herhangi bir elektrik akım kaynağı kullanılmadan nikel alaşımı kaplayabilen bir prosestir"

ve DEĞERLEND ERLENDĐRMERME

Bir redoks reaksiyonunun hücre diyagramıyla tanımlanması. Aluminyum metali, sulu çözeltide çinko (2) iyonlarıyla yer değiştirir.

BÖLÜM IV METAL KAPLAMALARDAN İSTENEN ÖZELLİKLER VE KAPLAMA KALİTESİNE ETKİ EDEN FAKTÖRLER

YENİ BİR İLETKEN POLİMER: POLİ(3,8 DİAMİNOBENZO[c]SİNNOLİN) ELEKTROKİMYASAL ÜRETİMİ VE ELEKTROKROMİK ÖZELLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Fiziksel özellikleri her yerde aynı olan (homojen) karışımlara çözelti denir. Bir çözeltiyi oluşturan her bir maddeye çözeltinin bileşenleri denir.

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

SEM İncelemeleri için Numune Hazırlama

ÇÖZELTILERDE DENGE. Asitler ve Bazlar

5.111 Ders Özeti # (suda) + OH. (suda)

Hareket halindeki elektrik yüklerinin oluşturduğu bir sistem düşünelim. Belirli bir bölgede net bir yük akışı olduğunda, akımın mevcut olduğu

TÜBİTAK-BİDEB Lise Öğretmenleri (Fizik, Kimya, Biyoloji ve Matematik) Proje Danışmanlığı Eğitimi Çalıştayı LİSE-2 (ÇALIŞTAY 2012) SUYUN DANSI

Üçüncü Tek Saatlik Sınav 5.111

ÖLÇME, DEĞERLENDİRME VE SINAV HİZMETLERİ GENEL MÜDÜRLÜĞÜ

İNTERMETALİK MALZEMELER. Doç. Dr. Özkan ÖZDEMİR (DERS NOTLARI-4)

T.C NĠĞDE ÜNĠVERSĠTESĠ FEN BĠLĠMLERĠ ENSTĠTÜSÜ KĠMYA ANABĠLĠM DALI

YAZILI SINAV SORU ÖRNEKLERİ KİMYA

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

Paylaşılan elektron ya da elektronlar, her iki çekirdek etrafında dolanacaklar, iki çekirdek arasındaki bölgede daha uzun süre bulundukları için bu

Akım ve Direnç. Bölüm 27. Elektrik Akımı Direnç ve Ohm Kanunu Direnç ve Sıcaklık Elektrik Enerjisi ve Güç

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

AtılımKimyasalları AK 5120 E/N PARLAK AKIMSIZ NİKEL KAPLAMA ÜRÜN TANIMI

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ÇELİK YÜZEYLERDEKİ PİROL KATKILI EPOKSİ BOYALARIN KOROZYONA KARŞI KORUMA REFLEKSİNİN TAHRİBATSIZ VE TAHRİBATLI ELEKTROKİMYASAL TESTLERLE BELİRLENMESİ

BÖLÜM. Korozyon 1. ÜNİTE İÇERİK Metallerde Korozyon Endüstriyel Korozyonu Önleme Teknikleri

BİLEŞİKLER VE FORMÜLLERİ

Elektroliz Yöntemi le Hidrojen Gazı Eldesine Cu/NiCu Elektrotunun Katalitik Etkisinin ncelenmesi

6.WEEK BİYOMATERYALLER

Ve diğerleri... Malzemenin delinmesi ile oluşan ürün kaybı, Çevreye yayılan ürünün neden olduğu kirlilik ve zararlı etkiler, Ürünün yanıcı olması duru

Transkript:

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ BORİK ASİT SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ* Development Of Anodic Coating On Aluminum By H BO /H SO Anodizing* Başak DOĞRU Kimya Anabilim Dalı Birgül YAZICI Kimya Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmada aluminyumun anodik oksidasyonu, borik asit ve sülfürik asit karışımında, aluminyumun anot olduğu koşullarda elektroliz işlemiyle gerçekleştirilmiştir. Deneysel bulgulara göre anodizing potansiyeli 1 V olarak belirlenmiş ve sabit potansiyelde farklı sürelerde (1, 1,,,, 6, 9, 1 dakika) anodizing işlemi uygulanmıştır. En uygun uygulama süresi dakika olarak belirlenmiştir. Anodizing işlemi od 1 a sıcaklığında ( o C),, ve o C de uygulanmıştır. En üstün korozyon dayanımı oda koşullarında yapılan uygulamalarda elde edilmiştir. Bu amaçla ac impedans ölçümleri uygulanmıştır. Elde edilen sonuçlara göre, aluminyum yüzeyinde oluşturulan oksit, üstün korozyon dayanımı göstermiştir. Aluminyum korozyona karşı, bu anodik koruma yöntemiyle başarılı olarak korunmaktadır. Anahtar kelimeler: Anodizing, Aluminyum, Korozyon ASTRACT In this study, anodic oxidation of aluminium was performed in aqueous solution containing both boric acid and sulphuric acid, on aluminium anode, by electrolysis. According to experimental datas, ideal anodizing potential value is 1 V chosen. At constant electrolysis potential, different anodizing times was performed (1, 1,,,, 6, 9, 1 minutes) on aluminium. A convenient anodizing time is minute determined. Anodizing applied at room temperature ( o C),,, o C. The appropriate corrosion performance seem in room temperature. For this aim, electrochemical impedance spectroscopy was utilized. These results proved that the oxide coating (Al O ) obtained on aluminum surface exhibited important corrosion protection; the aluminium substrate could be successfully protected by this anodic protection. Key Words: Anodizing, aluminium, corrosion Giriş Teknikte kullanılan metallerin çoğu oksijen, su, sülfürlü bileşikler gibi birçok maddelerle tepkime vererek metalik doğalarını değiştirirler. Demir ve alaşımlarından sonra, endüstride en çok kullanılan ikinci metal aluminyumdur. Saf aluminyumun çekme dayanımı düşük olmakla birlikte pek çok elementle alaşımlandırılarak mekanik özellikleri geliştirilebilir. Aluminyumun yüzeyinde oksit (Al O ) oluşumuyla metalin korozyona karşı dayanımının arttığı ileri sürülmektedir. * Yüksek Lisans Tezi- MSc. Thesis 6

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 Aluminyum yüzeyinde anodik oksit oluşumu, yapısı ve kimyasal davranışlarının incelenmesi yaygın olarak çalışılan bir konudur. Anodik oksit oluşumu oksit/elektrolit ve alaşım/oksit ara yüzeylerinde katyon ve anyonların taşınmasıyla gerçekleşir. Elektroliz yöntemiyle aluminyum oksitin oluşumuna; uygulanan potansiyel, sıcaklık, elektrolit tipi ve derişimi etki etmektedir. Bu çalışmanın amacı; uygun potansiyel, zaman ve sıcaklıkta aluminyum yüzeyinde sülfürik asit ve borik asit çözeltisinde aluminyumun oksitinin geliştirilmesi, en kararlı, kolay bozulmayan, dış etkenlere dayanıklı aluminyum oksit tabakaları oluşturulması ve porozitesi düşük, korozyona dayanıklı bu tabakaların kararlılığının korozyon testleri ile kıyaslanmasıdır. Bu sayede aluminyum malzemelerin korozyon etkilerinden korunarak, ülke ekonomisine katkı sağlamak amaçlanmaktadır. Materyal ve Metot Materyal Doğru akım kaynağı, Avometre, Termostat, Çalışma Elektrotları (Al/Al O ), Referans Elektrot (Ag,AgCl/Cl - ), Karşı Elektrot (Pt,), Elektrolit (, M H SO + 9 g/l H BO ), Elektrokimyasal analiz cihazı (Ivium Electrochemical Analyzer), Manyetik karıştırıcı, Mekanik parlatıcı kullanıldı. Elektrotların Hazırlanması Elektrokimyasal yöntemlerde kullanmak üzere çalışma elektrotlarını hazırlamak için;, cm çapında silindirik aluminyum çubuklardan cm uzunluğunda kesilmiş, taban alanlarından bir tanesi delinerek iletkenliği sağlamak için bakır tel geçirilmiştir. Sadece çalışma yüzeyi açıkta kalacak şekilde polyester blok ile kaplanmıştır. Bu şekilde hazırlanan çalışma elektrotlarının yüzey alanı,196 cm dir. Metot Anodizing İşlemleri, M H SO + 9g/L H BO elektrolitinde aluminyumun anodizing işlemi için elektroliz yönteminden yararlanılmış, bu sistemde anot; aluminyum, katot olarak; demir elektrotlar kullanılmıştır. İşlem süresince çözelti manyetik karıştırıcı ile her deneyde aynı ve sabit hızla karıştırılmıştır. Uygulama sıcaklığının sabit tutulabilmesi için termostat kullanılmıştır. Deneyde uygulanacak potansiyel belirlenmiş ve her işlemde bu potansiyele dakikada ulaşıldıktan sonra, potansiyel farklı süreler boyunca sabit tutulmuştur. İşlem sonunda elektrotlar destile su ile durulandıktan sonra korozyon testlerini uygulamak için %, NaCl çözeltisine daldırılmıştır. Dayanım Testleri Bu ölçümler üç elektrot tekniğinden yararlanılarak, atmosfere açık koşullarda ve oda sıcaklığında gerçekleştirilmiştir. Sistemde çalışma elektrotu olarak anodizing işlemi uygulanmış ve uygulanmamış olan aluminyum elektrotlar kullanılmıştır. Karşı elektrot Pt, referans elektrot olarak gümüş-gümüş klorür elektrotdur (Ag,AgCl/Cl - ). %, NaCl çözeltisine daldırılan elektrotlara açık devre potansiyelleri değerinde 1 1 - Hz frekans aralığında mv genlik uygulanarak elektrolit karıştırılmadan, ac impedans ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Bu işlem 61

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 sırasında elektrolit her deneyde aynı ve sabit hızla karıştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar yorumlanarak en uygun kaplama koşulları belirlenmiştir. Araştırma Bulguları ve Tartışma Anodizing işlemi için, M H SO + 9g/L H BO elektrolit çözeltisine daldırılan aluminyum elektrotlara uygulanacak anodik potansiyeli belirlemek amacıyla, V/dk tarama hızı ile Şekil 1 de gösterilen akım yoğunluğu-potansiyel eğrisi elde edilmiştir. Şekilde görüldüğü gibi 1 volta kadar elektroliz hücresinde belirgin bir akım artışı yoktur. Ancak bu potansiyelden sonra hızlı bir akım artışı oluşmaktadır. Bu nedenle anodizing işleminin başladığı potansiyel 1 V olarak belirlenmiştir. volttan itibaren geriye dönüşte de aynı değişim görülmektedir. Akım Yoğunluğu (A.cm - ).1-18 16 1 1 1 8 6 1 1 E / V Şekil 1. Aluminyumun, M H SO + 9g/L H BO çözeltisindeki akım yoğunluğu potansiyel değişimleri Elektroliz düzeneğine -1 dk süre ile 1 V sabit potansiyel uygulanmıştır. Aluminyum yüzeyinin oksit ile kaplanmasını sağlamak için uygulanacak işlem sürelerini belirlemek amacıyla, zamanla değişimi takip edilen akım yoğunluğu değerlerinden yola çıkılarak, anodizing işlem süreleri; 1, 1,,,, 6, 9, 1 dakika olarak seçilmiştir. Anodizing işlemi ile oluşturulan oksit özellikleri uygulanan potansiyele, uygulama süresine, elektrolit türü, derişimine ve sıcaklığa bağlı olarak farklılık oluşturduğu literatürlerde belirtilmektedir (Suay ve ark, ; Moutarlier ve ark, ; Bensalah, 7). Anodizing İşleminde Uygun Potansiyelin Belirlenmesi Şekil de %, NaCl içerisinde çıplak aluminyum(a) ve farklı sürelerde 1 dk(b), 1 dk (c), dk(d), dk (e), dk (f), 6 dk(g), 9 dk (h), 1 dk(ı) anodizing işlemine tabi tutulan aluminyum elektrotlar için açık devre potansiyelinde elde edilen Nyquist ve Bode eğrileri verilmektedir. Çıplak aluminyum (a) için kararlı açık devre potansiyeline ulaşıldıktan sonra, bu potansiyelde elde edilen eğri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinden başlayıp orta frekans bölgesinde devam eden, düşük frekans bölgesinde kapanmadan son bulan yarı eliptik lup görülmektedir (Şekil.a). Eğrinin yatay eksene ekstrapole edilmesiyle elde edilen direnç değeri (~,.1 Ω) yüksek olup, metal yüzeyinde kendiliğinden oluşan Al O (yaklaşık A o kalınlığında, Erbil, 1971), direnci bu oksit tabakası içerisindeki 6

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 iyon difüzyonuna karşı gösterilen tüm dirençler, yük transfer direnci, polarizasyon direncini verir. Şekil.a da görülen eğri ile farklı sürelerde anodizing işlemine tabi tutulan aluminyum elektrotlara ait eğrilerin (.b-ı) kıyaslanması; malzemenin, çalışılan ortamdaki (%, NaCl) direncine anodizing işleminin dayanımı hakkında bilgi verir. 1 dakikalık anodizing işleminin ardından aluminyum, açık devre potansiyeline ulaşıldıktan sonra, bu potansiyelde elde edilen eğri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinden başlayıp orta frekans bölgesinde devam eden, düşük frekans bölgesinde saçılan yarı eliptik bir şekil görülmektedir. Eğriden belirlenen direnç değeri ~,69.1 Ω dur (Şekil.b). 1 dakikalık anodizing işleminin ardından elde edilen eğriye bakıldığında, yarı eliptik lup görülmektedir ve belirlenen direnç değeri ~,8.1 Ω dur (Şekil.c). Anodizing işlem süresinin dakika olduğu koşulların ardından aluminyum elektrota ait Nyquist ve Bode eğrileri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinden başlayıp, orta ve düşük frekans bölgesini de kapsayan yarı eliptik lup görülmektedir. Belirlenen direnç değeri ~,6.1 Ω dur (Şekil.d). dakikalık anodizing işleminin ardından elde edilen eğriye bakıldığında, yarı eliptik bir eğri görülmektedir ve belirlenen direnç değeri ~,98.1 Ω dur (Şekil.e). Anodizing işleminin dakika boyunca uygulandığı aluminyum elektrot için, kararlı açık devre potansiyeline ulaşıldıktan sonra, bu potansiyelde elde edilen eğri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinde birbirinden tam olarak ayrılmamış iki eliptik lup görülmektedir, yarı eliptik şekil orta frekans bölgesinde devam ederek, düşük frekans bölgesinde kapandıktan sonra tekrar açılmıştır. Eğrinin yatay eksene ekstrapole edilmesiyle elde edilen direnç değeri (~,7.1 Ω) oldukça yüksektir (Şekil.f). 6 dakikalık anodizing işleminin ardından aluminyum için belirlenen Nyquist ve Bode eğrileri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinde birbirinden tam olarak ayrılmamış iki eliptik lup görülmektedir ve belirlenen direnç değeri ~,86.1 Ω dur (Şekil.g). Anodizing işleminin 9 dakika olduğu koşullarda anodik oksitle kaplanan aluminyuma ait eğri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinde birbirinden tam olarak ayrılmamış iki eliptik lup görülmektedir. Eğri orta frekans bölgesinde devam ederek, düşük frekans bölgesinde saçılmaktadır. Yarı eliptik eğriden belirlenen direnç değeri ~,9.1 Ω dur (Şekil.h). Uygulanan en uzun anodizing süresi 1 dakikadır. Bu koşullarda kaplanan aluminyumun Nyquist ve Bode eğrileri incelendiğinde yüksek frekans bölgesinde birbirinden ayrılmamış yarı eliptik luplar görülmektedir. Belirlenen direnç ~,6.1 Ω dur (Şekil.ı). Nyquist ve Bode eğrilerinden elde edilen, çıplak aluminyumun polarizasyon direnci ile anodizing işlemi uygulanan aluminyumun polarizasyon dirençleri kıyaslandığında, anodizing işleminin metalin direncini arttırdığı görülmektedir (Şekil.a-ı). Anodizing işlemi metal yüzeyinde anodik oksit oluşumunu sağlayarak, aluminyumun dayanıklılığını arttırmıştır (Şekil.a-ı). Elde edilen Nyquist diyagramlarında yüksek frekans bölgesi, aluminyum yüzeyindeki poröz tabakanın davranışını, düşük frekans bölgesi ise bariyer tabakanın davranışını belirlemektedir (Moutarlier, ). 6

-Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 1 a a 6 1 1 1 - - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz b b 6 1 1 - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz 6 c c 1 1 - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz Şekil. %, NaCl içerisinde çıplak aluminyum (a), farklı sürelerde 1 dk(b), 1 dk (c) anodizing uygulanan çalışma elektrotları için Nyquist ve Bode eğrileri 6

-Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 d d 6 1 1 - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz 8 e e 6 1 1 Z' / - -1 1 1log(frequency) /Hz 6 8 f f 6 6 Z' / - - -1 1 1log(frequency) /Hz Şekil. %, NaCl içerisinde farklı sürelerde dk(d), dk (e), dk (f) anodizing uygulanan çalışma elektrotları için Nyquist ve Bode eğrileri 6

-Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 1 g g 1-1 1 - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz h h 6 1 1 Z' / - -1 1 1log(frequency) /Hz 1 ı ı 1 1 1 1 Z' / - -1 1 1log(frequency) /Hz Şekil. %, NaCl içerisinde farklı sürelerde 6 dk(g), 9 dk (h), 1 dk(ı) anodizing uygulanan çalışma elektrotları için Nyquist ve Bode eğrileri Şekil.a-ı da görüldüğü gibi en yüksek direnç değeri, dakika anodizing uygulanan aluminyum elektrota aittir. Bu işlem sonrası direnç değeri yaklaşık,8 kat artmıştır. Anodizing işlemi uygulanmamış (çıplak) aluminyuma kıyasla işlem görmüş elektrotların tamamında Nyquist ve Bode eğrilerinden hesaplanan dirençlerin daha yüksek olduğu görülmektedir. Anodizing İşleminde Uygun Sıcaklığın Belirlenmesi Şekil de %, NaCl içerisinde farklı sıcaklıklarda, (oda koşulları (± o C) (a), o C (b), o C (c), o C (d) de) dakika anodizing işlemine tabi tutulan aluminyum elektrotlar için açık devre potansiyelinde elde edilen Nyquist ve Bode eğrileri verilmektedir. 66

-Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm -Z'' / 1log Z /ohm Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 6 a a 8 6 6 Z' / - - -1 1 1log(frequency) /Hz 8 1 1 b b 6 1 1 Z' / - -1 1 1log(frequency) /Hz 1 1 c c 6 1 1 - -1 1 Z' / 1log(frequency) /Hz 6 6 d d 6 Z' / Şekil. %, NaCl içerisinde farklı sıcaklıklarda, oda koşulları (± o C) (a), o C (b), o C (c), o C (d) de anodizing işlemine tabi tutulan aluminyum elektrotlar için açık devre potansiyelinde elde edilen Nyquist ve Bode eğrileri Anodizing işleminin o C de gerçekleştirildiği koşullarda anodik oksitle kaplanan aluminyuma ait eğri incelendiğinde (Şekil.b); yüksek frekans bölgesinde birbirinden tam olarak ayrılmamış iki yarı eliptik lup görülmektedir. Eğri orta frekans 67 - -1 1 1log(frequency) /Hz

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 bölgesinde devam ederek, düşük frekans bölgesinde kapandıktan sonra tekrar açılmaktadır. Yarı eliptik eğriden belirlenen direnç değeri ~1,8.1 Ω dur. o C de anodizing işlemine tabi tutulan aluminyum için Nyquist ve Bode eğrileri incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinde iç içe geçmiş iki yarı eliptik lup görülmektedir. Eğri orta frekans bölgesinde devam ederek, düşük frekans bölgesinde kapanmadan, saçılmaktadır. Belirlenen direnç değeri ~1,.1 Ω dur (Şekil.c). Uygulanan en yüksek anodizing sıcaklığı o C dir. Bu koşullarda kaplanan aluminyumun Nyquist ve Bode eğrileri incelendiğinde yüksek frekans bölgesinde birbirinden ayrılmamış yarı eliptik luplar görülmektedir. Belirlenen direnç ~6,.1 Ω dur (Şekil.d). Tartışma ve Sonuçlar Al/Al O in oluşumu;, M H SO +9 g/l H BO çözeltisinde, Al anot ve Fe in katot olduğu koşullarda anotda ve katotda oluşan olası tepkimeler ve bunların tersinir elektrot potansiyelleri aşağıda verilmiştir. Anot Al (+) Al (K) Al + (aq) + e E = 1.66 +.197 log(al + ) H O H + (aq) + ½ O (g) + e - E = 1,,9 ph Katot Fe (-) H + (aq) + e H (g) E = -,9 ph O (g) + H O+ e OH - E =,,9 log [OH - ]/P O Bu tepkimeler incelendiğinde anotta Al/Al + (aq) oluşumu H O/ O (g) oluşumundan ve H + (aq)/ H (g) katotta oluşması O (g) / OH - oluşumundan daha istemlidir. Pozitif yüklü anodun yüzeyi, elektrolitte bulunan iyonlardan; HSO - -, SO, H BO -, HBO -, BO -, ve H O ile kaplanırken, katot yüzeyi H + (aq) ve çözünmüş oksijen içeren H O molekülleri ile örtülmüştür. Bunların yüzeyi örtmesi, aluminyumun yükseltgenmesini azaltmakta ve aşırı gerilimleri arttırmaktadır. Uygulanan potansiyele bağlı olarak elektroliz olayında aşırı gerilimler yenilmekte ve yüzeyde oluşan Al(H O) 6 ads,[al(hso ) (H O) ] - ads, [Al(SO ) (H O) ] - ads, [Al(H BO ) (H O) ] ads, [Al(H BO ) (H O) ] - ads, [Al(HBO ) (H O) ] - ads, [Al(BO ) (H O) ] - ads, ürünleri yerine Al (K) Al + (aq) + e şeklinde çözeltiye geçmektedir. Ancak ortamdaki Al(H O) 6 ads Al + (aq) + e şeklindeki yükseltgenme ortamdaki su ile Al + (aq) + H O (S) <---> Al O (K) + 6H + şeklinde yüzeyde homojen, pürüzsüz, aynı kalınlıkta bir örtüyü oluşturmaktadır. Al + (aq) katyonları kaplama/ elektrolit ara yüzeyine su ile tepkimeye girerek taşınmaktadır ve kaplama oluşumunu sağlamaktadır. O - ve OH - anyonları kaplama/metal ara yüzeyine, kaplama oluşumunu devam ettirecek şekilde, metal iyonları ile tepkimeye girerek taşınır. Kaplama oluşumu 1-1 A o / V olacak şekilde devam eder (Kelly ve ark., ). Ayrıca anodizing çözeltisinde bulunan anyonlar da bariyer film oluşumuna katılabilirler, bariyer tabakanın koruyucu ve elektronik özelliklerini etkilerler ( Kelly ve ark.,, Ren, ). Al + (aq) + H O (S) <---> Al O (K) + 6H + şeklinde bu oluşum gerçekleştikten sonra akım elektroliz işleminde düşmekte ve sabit bir değere (,61 A.cm - ) ulaşmaktadır. Katotta ise H oluşumunun hızı da ( g ) 68

Ç.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü Yıl:8 Cilt:17-6 Al O (K) in oluşmasından itibaren azalmaktadır. Aluminyum aktif bir metal olması nedeniyle havada bile kendiliğinden A o kalınlığında Al O (K) oluştuğu bilinmektedir (Erbil, 1971). Elektroliz yönteminin kullanılmasının nedeni elektrot yüzeyinde her yerde kalınlığı aynı, homojen kaplamalar elde etmek ve daha dayanımlı Al O (K) i oluşturmaktır. Oluşan kaplamanın kalınlığı uygulanan potansiyele (veya akıma), elektrolitin kimyasal bileşimine bağlı olarak değişir. Anodik kaplama kalınlığı, kullanılan elektrota ve anodizing koşullarına bağlı olarak - μm arasında olabilir (Kelly ve ark., ). Bu çalışmada elektrolit olarak;, M H SO + 9 g/ L H BO, en uygun anodizing potansiyeli olarak; 1 V, en uygun anodizing uygulama süresi olarak; dk, en uygun uygulama sıcaklığı olarak o C belirlenmiştir. Kaynaklar BENSALAH, W., ELLEUCH, K., FEKI, M., WERY, M., AYEDI, H.F., 7. Optimization Of Anodic Layer Properties On Aluminium In Mixed Oxalic/Sulphuric Acid Bath Using Statistical Experimental Methods. Surface Coatings Technology, 1: 78-786. ERBİL, M., 1971. Aluminyumun Laktik Asit Çözeltisi İçinde, Korozyon Hızının Tayini, Y.L. Tezi. KELLY, R.G., SCULLY, J.R., SHOESMITH, D.W., BUCHHEIT, R.G.,. Electrochemical Techniques in Corrosion Science and Engineering. Marcel Dekker Inc., 6. MOUTARLIER, V., GIGANDET, M.P., PAGETTI, J., RICQ, L.,. Molybdate/ Sulfuric Acid Anodizising of -Aluminium Alloy: Influence Of Inhıbıtor Concentration On Fılm Growth And On Corrosion Resistance. Surface and Coatings Technology, 17: 87-9. PATERMARAKIS, G., MOUSSOUTZANIS, K.,. A Transport Phenomenon Analysis Criterion Predicting Pitting Appearance During Al Anodizing In Sulphate Electrolytes. Chemical Engineering Communications, 19(): 118-1. SHEASBY, P.G., 199. The Future Of Aluminium Surface Treatment. The Corrosion Association, (1):-9. SUAY, J.J., GIMENEZ, E., RODRIGUEZ, T., HABBIB, K., SAURA, J.J.,. Characterization Of Anodized And Sealed Aluminium By EIS. Corrosion Science, : 611-6. YAZICI, B., ERBİL, M., 1991. The Corrosion Of Iron In Sulphur Polluted Syntetic Seawater. Chimica Acta Turcica, 19:7-17. ZHANG, L., ZHANG, P., FANG, Y., 7. Magnetron Sputtering Of Silver Nanowires Using Anodic Aluminium Oxide Template: A New Active Substrate Of Surface Enhanced Raman Scattering And An Investigation Of Its Enhanced Mechanism. Analytica Chimica Acta, 91 ():1-18. 69