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

Benzer belgeler
ALUMİNYUMUN YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ SÜLFÜRİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ FOSFORİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE 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 *

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

ALUMİNYUM YÜZEYİNDEKİ OKSİT TABAKASININ OKZALİK ASİT ANODIZING YÖNTEMİYLE GELİŞTİRİLMESİ*

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

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

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

KOROZYON. Teorik Bilgi

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

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

Korozyon tanımını hatırlayalım

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

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

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

KOROZYONDAN KORUNMA YÖNTEMLERİ

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

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

POLİRODANİNİN BAKIR ÜZERİNE ELEKTROKİMYASAL SENTEZİ VE KOROZYON DAYANIMININ İNCELENMESİ

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ HOŞGELDİNİZ

ÇİNKO ALAŞIMLARI :34 1

Korozyon Hızı Ölçüm Metotları. Abdurrahman Asan

THE PRODUCTION OF AA5049 ALLOY SHEETS BY TWIN ROLL CASTING

ASİDİK ORTAMDA YUMUŞAK ÇELİĞİN ELEKTROKİMYASAL DAVRANIŞINA BENZİDİN İN ETKİLERİ

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

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

ELEKTROLİZ YÖNTEMİYLE HİDROJEN GAZI ELDESİ

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

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

a. Yükseltgenme potansiyeli büyük olanlar daha aktifdir.

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

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

KOROZIF ORTAMLARDA 42CRMO4 ÇELIĞIN İLETKEN POLIMERLERLE KOROZYONDAN KORUNMASI

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ

BÖLÜM I YÜZEY TEKNİKLERİ

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

POLİPİROLLE KOROZYONDAN KORUNMA CORROSION PROTECTION BY POLYPYRROLE

ALÜMİNYUM T6 ISIL İŞLEMİ İÇİN GELİŞTİRİLEN SEPET TASARIMI İLE ZAMAN VE ENERJİ TASARRUFU SAĞLANMASI

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

6.WEEK BİYOMATERYALLER

KOROZYON TÜRLERİ Başlıca 8 korozyon türü vardır. Bunlar:

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 5 Metaller, Bakır ve Magnezyum. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

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

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Nikel Çöktürülmü Karbon Keçe Elektrotun Alkali Ortamda Hidrojen Gazı Çıkı ına Katalitik Etkisinin ncelenmesi

MEMM4043 metallerin yeniden kazanımı

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

ELEKTROKİMYASAL KOROZYON

2xx SERİSİ ALÜMİNYUM ALAŞIMLARINDA Ag İLAVESİNİN MUKAVEMETE ETKİSİ

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

DEMİR,BAKIR VE PİRİNÇ ÜZERİNE TİYOÜRENİN İNHİBİTÖR ETKİSİ

Klorürlü Ortamda Yumuşak Çeliğin Elektrokimyasal Davranışlarına Çakşır (Ferula Elaeochytris K.) Özütünün İnhibisyon Etkisinin Belirlenmesi

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

MİKRO ARK OKSİDASYON TEKNİĞİ


KİMYA II DERS NOTLARI

MMT113 Endüstriyel Malzemeler 4 Metaller, Aluminyum ve Çinko. Yrd. Doç. Dr. Ersoy Erişir Güz Yarıyılı

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Meral ARMUTÇU, Esma SEZER İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi Kimya Bölümü, 34469, Maslak,İstanbul

7075 SERĠSĠ ALAġIMLARIN GENEL ÜRETĠM YÖNTEMLERĠ

Afyon Kocatepe Üniversitesi Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi

Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

DĐRENÇ NOKTA KAYNAK ELEKTRODU ÖMRÜNÜN DENEYSEL ANALĐZĐ

HALİÇ METRO GEÇİŞ KÖPRÜSÜ KATODİK KORUMA AKIM İHTİYACI DEĞERLENDİRME RAPORU

Korozyonun Sebep Olduğu Ekonomik Kayıp

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

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 6 Sayı: 2 s Mayıs 2004

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

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

İNŞAAT MALZEME BİLGİSİ

BARA SİSTEMLERİ HAKKINDA GENEL BİLGİLER

ALUMİNYUM ALA IMLARI

KOROZYONUN ELEKTROKİMYASAL PRENSİPLERİ

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

MAKRO-MEZO-MİKRO. Deney Yöntemleri. MİKRO Deneyler Zeta Potansiyel Partikül Boyutu. MEZO Deneyler Reolojik Ölçümler Reometre (dinamik) Roww Hücresi

Paint School JPS-E / Corrosion / 1 KOROZYON

Technological Applied Sciences Status : Original Study ISSN: (NWSATAS) Received: October 2016 ID: A0109 Accepted: January 2017

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

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Zeyfiye TEZEL Mehmet KARACADAĞ

İKİZ MERDANELİ SÜREKLİ DÖKÜM TEKNİĞİ İLE AA5754 MALZEME ÜRETİMİ. Koray TURBALIOĞLU

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

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

1,3-bis-(p-iminobenzoik asit)indan Langmuir-Blodgett filmlerinin karakterizasyonu ve organik buhar duyarlılığı

Ayrıca, bu kitapta sunulan bilgilerin İnşaat Mühendislerine de meslek yaşamları boyunca yararlı olacağı umulmaktadır.

ELEKTROLİTİK TOZ ÜRETİM TEKNİKLERİ. Prof.Dr.Muzaffer ZEREN

DOĞAL KURŞUN METALİK KURŞUN PLAKALAR

AKTİVİTE KATSAYILARI Enstrümantal Analiz

Metal Pigment Kaplamalar Tel.: +90 (216) Faks.: +90 (216)

TÜBİTAK BİDEB. LİSE ÖĞRETMENLERİ ( FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ, MATEMATİK ) PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYI LİSE-1 ( Çalıştay 2011 )

3. MALZEME PROFİLLERİ (MATERİALS PROFİLES) 3.1. METAL VE ALAŞIMLAR. Karbon çelikleri (carbon steels)

AlSi7Mg DÖKÜM ALAŞIMINDA T6 ISIL İŞLEM DEĞERLERE ETKİSİNİN İNCELENMESİ. Onur GÜVEN, Doğan ALPDORUK, Şükrü IRMAK

PÜSKÜRTME ŞEKİLLENDİRME (SPRAY FORMING / SPRAY DEPOSITION)

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

İLERİ SOL JEL PROSESLERİ

İÇİNDEKİLER

formülü zamanı da içerdiği zaman alttaki gibi değişecektir.

Sıcak Daldırma Galvanizleme Prosesimiz İntermetalik Alaşım Katmanları Galfan Korozyon Dirençleri Ar-Ge Çalışmalarımız

KİMYA II DERS NOTLARI

Transkript:

ETİLEN GLİKOL+SÜLFÜRİK ASİT İÇERİSİNDE 7075 ALUMİNYUM ALAŞIMI ÜZERİNDE ALUMİNYUM OKSİT TABAKASININ GELİŞTİRİLMESİ Sevgi ATEŞ, Rasiha Nefise MUTLU, Başak DOĞRU MERT, Birgül YAZICI Çukurova Üniversitesi, Fen-Edebiyat Fakültesi, Kimya Bölümü, 01330 Balcalı, Adana/Turkiye ÖZET: Bu çalışmada, 7075 aluminyum (Al) alaşımının korozyon dayanımının arttırılması amacıyla, Al yüzeyindeki oksit tabakasının geliştirilmesi hedeflenmiştir. 7075 Al un anot, Pt katot ve Ag/AgCl nin referans elektrot olarak kullanıldığı üç elektrot sistemine 2 V sabit potansiyel 30 dak. boyunca uygulanmıştır. Elektrolit derişiminin etkisinin belirlenmesi için 0,0;0,1;0,5;0,6;0,7;1,0;1,5 M Etilen Glikol (EG) içeren 0,4 M H 2 SO 4 çözeltileri kullanılmıştır. Oksit ile kaplanmamış ve kaplanmış 7075 Al un korozyon davranışları %3,5 NaCl içerisinde elektrokimyasal impedans spektroskopisi, akım-potansiyel eğrileri yardımıyla araştırılmıştır. Elde edilen bulgulara göre; en uygun katkı derişimi 0,5 M EG dır ve bu çözeltide oluşturulan Al 2 O 3 tabakası 7075 Al un korozyon direncini yaklaşık 20 kat arttırmıştır. Anahtar Kelimeler: 7075 Aluminyum, Etilen Glikol, Korozyon THE DEVELOPMENT OF THE ALUMINUM OXIDE LAYER ON 7075 ALUMINUM ALLOY IN ETHYLENE GLYCOL+SULFURIC ACID ABSTRACT: In this study, the development of oxide layer on 7075 aluminum alloy (Al) was aimed in order to increase the corrosion resistance of Al. A conventional three-electrode set up, exposed to atmosphere, was used for 30 minutes at 2 V potential. The 7075 Al, a platinum sheet, an Ag/AgCl were used as anode, counter and reference electrode, respectively. To determine the effect of electrolyte concentrations 0.0;0.1;0.5;0.6;0.7;1.0;1.5 M Ethylene Glycol (EG) containing in 0.4 M H 2 SO 4 are used. The uncoated and coated oxide of 7075 Al corrosion behavior were investigated in 3.5% NaCl by electrochemical impedance spectroscopy,current-potential curves. The results show that; 0,5 M EG is most suitable concentration and the corrosion resistance of 7075 Al has increased about 20 times than Al 2 O 3 which is obtained in this solution. Keywords: 7075 Aluminum, Ethylene Glycol, Corrosion 1. GİRİŞ Aluminyumun keşfi ve üretim teknolojisinin geliştirilmesi, diğer pek çok metale göre oldukça yeni olmasına rağmen günümüzde diğer tüm demir dışı metallerden daha fazla miktarlarda üretilmektedir (1,2). Tüketimde, aluminyum ve alaşımlarının demir-çelik ile mukayese edilecek duruma gelmesi, son yıllarda elektrik, kimya, tıp, inşaat, havacılık ve otomotiv sanayinde ve bunların yan kollarında her geçen gün artan bir şekilde kullanılması, bu metalin önemini gün geçtikçe artırmaktadır. Hafif metal sınıfından olan aluminyumun bu önemi, yumuşak ve demirden üç kat daha hafif, mukavemetin ağırlığına oranının yüksek olması, yüksek elektrik ve ısı iletkenliğine sahip olması, kolay işlenebilirliği, korozyona dayanıklılığı, dekoratifliği, soğuk ve sıcak olarak şekillendirilebilirliği gibi özelliklere sahip olmasındandır (3). Aluminyum malzemesinin üstün korozyon direnci doğada kendiliğinden oksit tabakası kaynaklanmaktadır (4). Bu oksit tabakası aluminyum malzemesini ileri korozyon oluşumlarına karşı korumaktadır. Ancak doğal olarak oluşan oksit tabakası son derece ince olduğundan kimyasal veya mekaniksel kuvvetlere karşı direnci düşüktür. Aluminyum yüzeyinde oluşan bu oksit tabakasını kalınlaştırarak direncini arttırmayı sağlayan birçok

teknik mevcuttur.üç elektrot metodu bu teknikler arasında kolayca uygulanabilmesi açısından öne çıkmaktadır. Kontrollu koşullarda oluşturulan oksit tabakasının yapısı elektrolitin konsantrasyonuna, uygulanan voltaja, alaşım türüne ve elektrolit sıcaklığına bağlıdır (5,6). Son zamanlarda aluminyum yüzeyinde kontrollü olarak oluşturulan oksit tabakasının yapısına ve kalınlığına etki eden parametreler, % 3 H 2 C 2 O 4, %4 H 3 PO 4, %4 H 2 SO 4, % 3 CrO 3 elektrolitleri içerisinde ayrı ayrı incelenip sonuçlar karşılaştırılmıştır. İstenilen özellikteki oksit tabakasının en iyi H 2 SO 4 çözeltisinde elde edildiği belirlenmiştir (7). Bu çalışmanın amacı; 7075 aluminyum yüzeyinde daha kararlı, homojen, dış etkenlere dayanıklı Al 2 O 3 tabakaları oluşturulması için üç elektrot tekniğiyle 0,4 M H 2 SO 4 çözeltisine ilave edilen EG katkısının en uygun derişiminin belirlenerek, katkı ilavesiyle oluşturulan kaplamaların kararlılığının korozyon testleri ile kıyaslanmasıdır. 2. MATERYAL VE METOD Çalışma elektrotları olarak, 0,785 cm 2 yüzey alanına sahip, (w.%) : 0,40 Si; 0,60 Cu; 0,30 Mn; 5,6 Zn; 0,50 Fe; 0,20 Ti; 2,5 Mg; 0,3 Cr bileşiminde 7075 aluminyum alaşımından hazırlanan kaplanmamış aluminyum (Al), yüzeyi oksit ile kaplanmış aluminyum (Al/Al 2 O 3 ) çalışma elektrotları olarak kullanılmıştır. Karşı elektrot olarak platin levha, referans elektrot olarak gümüş-gümüş klorür elektrot( Ag/AgCl,Cl - ) kullanılmıştır. Deneyde 0,4 M H 2 SO 4 +X M EG (0,0;0,1;0,5;0,6;0,7;1;1,5 M) çözeltisi üç elektrot sistemi ile kaplama işleminde kullanılmıştır. Kaplanmamış ve kaplanmış elektrotların AC İmpedans ile akım-potansiyel eğrileri 0,4 M H 2 SO 4 çözeltisi içerisinde elde edilmiştir. Korozyon testlerinde kullanılmak üzere; % 3,5 NaCl çözeltisi hazırlanmıştır. Elektrokimyasal Analiz Cihazı: Kaplama işlemi ve AC İmpedans eğrileri ile akımpotansiyel eğrilerinin elde edilmesi CHI 604 D Elektrokimyasal Analiz cihazıyla gerçekleştirilmiştir. Çalışma elektrotlarını hazırlamak amacıyla; 7075 aluminyum alaşımından 1 cm çapında silindirik çubuklar 5 cm uzunluğunda kesilerek, taban alanlarından bir tanesi delinmiş ve iletkenliği sağlamak için bakır tel geçirilmiştir. Sadece çalışma yüzeyi açıkta kalacak şekilde polyester ile kaplanmıştır. Aluminyum yüzeyinde Al 2 O 3 oksit kaplaması üç elektrot sistemi ile oluşturulmuştur. Uygun katkı derişimini belirlemek için; 2 V da,30 dakika, 0,4 M H 2 SO 4 elektroliti içerisine farklı derişimlerde (0,0;0,1;0,5;0,6;0,7;1;1,5 M) EG katkısı yapılarak kaplama işlemi uygulanmıştır. En uygun katkı derişimi 0,5 M dır. Böylece üç elektrot sistemiyle kaplanan elektrotlar, %3,5 NaCl çözeltisine daldırılarak, korozyon dayanımları belirlenmiştir. Sistemde çalışma elektrotları olarak; kaplanmamış (Al) ve kaplanmış (Al/Al 2 O 3 ) olan aluminyum elektrotlar; karşı elektrot olarak Pt, referans elektrot olarak gümüş-gümüş klorür elektrot (Ag,AgCl/Cl - ) kullanılmıştır. %3,5 NaCl çözeltisine daldırılan elektrotlara açık devre potansiyelleri değerinde, 10 5 10-3 Hz frekans aralığında 5 mv genlik uygulanarak, farklı saatlerde (24, 48 ve 72 saat) elektrokimyasal impedans ölçümleri gerçekleştirilmiştir.

theta 3. BULGULAR VE TARTIŞMA 3.1. Üç Elektrot Tekniğiyle Oksit Tabakasının Geliştirilmesinde Katkı Olarak Kullanılan Etilen Glikol (EG) Derişiminin Belirlenmesi 3.1.1. AC İmpedans Ölçümleri Üç elektrot tekniğinde kullanılan 0,4 M H 2 SO 4 elektrolit çözeltisine, daha kararlı ve dayanıklı aluminyum oksit tabakası oluşturmak için, katkı olarak kullanılan Al2o3 2 v in H2SO4 EG imp çözeltisinin 11 G alan.txt etkili olduğu en uygun derişimin belirlenmesi amacıyla değişik derişimler 01 m glikol (0,0; removing.txt 0,1 ; 0,5 ; 0,6 ; 0,7 ; 1 ; 1,5 M) kullanarak, 30 dk, 2 V potansiyel uygulanarak 1 5 M kontrollu Glikol removing.txt koşullarda kaplamalar oluşturulmuştur. Kaplanmamış Al ve kaplanmış Al/Al 1M glikol removing.txt 2 O 3 elektrotların 0,4 M 05 m gli alan removing.txt H 2 SO 4 içerisindeki 10 5 10-3 Hz frekans aralığında Nyquist ve Bode eğrileri şekil 1 de 06 M GLİ removing.txt verilmiştir. 07 m glikol removing.txt -6000 a -300 10 4 Al in H2SO4 imp alan.txt b -100 Z" / Ω cm 2-200 -100 10 3 Z'' -75 Z" / Ω cm 2-3500 0 0 100 200 300 400 500 Z cm 2 Z / Ω Z 10 2 Z' -50 Ѳ Z'' -25-1000 0 2500 5000 7500 10000 10 0 25 10-2 10-1 10 0 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 Frequency (Hz) Z ƒ /Hz cm 2 Şekil 1. Kaplanmamış Al ( ) ve farklı derişimlerde ( 0,0( ); 0,1( ); 0,5( ); 0,6( ); 0,7( ); 1( ); 1,5( ) M) EG içeren ortamda kaplanmış Al/Al 2 O 3 çalışma elektrotlarının 0,4 M H 2 SO 4 içerisindeki (a) Nyquist ve (b) Bode eğrileri 10 1 0 Z' Elektrokimyasal impedans spektroskopisi (EIS), metal/çözelti ara yüzeyinde gerçekleşen elektrokimyasal olayların aydınlatılmasında sık kullanılan bir yöntemdir. Elektrokimyasal impedans yönteminde metal yüzeyinde uygulanan küçük genlikli alternatif akım ile yüzey yapısı fazla değiştirmeden, metalin yüzeyinde oluşan direnç ve yapı hakkında bilgi sahibi olma olasılığı vardır. Bu yöntem ile belirlenen direnç, polarizasyon direnci olup; yük transfer direnci (R t ), difüz tabaka direncini (R d ), birikintilerin direnci (R a ) ve çözelti direncini (R s ) içine alan polarizasyon direnci olarak verilebilir. Yani R p = R t + R d + R a + R s olmalıdır (8).

Şekil 1 de verilen kaplanmamış Al için elde edilen Nyquist ve Bode diagramları incelendiğinde; yüksek frekans bölgesinden başlayıp orta frekans bölgesinde devam eden bir lup ile düşük frekans bölgesinde kapanmadan son bulan ikinci lup görülmektedir. Her iki lupda yarım daire şeklindedir. Elde edilen eğriden polarizasyon direnci (Rp) ~380.7 cm 2 olarak belirlenmiştir. Kaplanmış Al/Al 2 O 3 a ait Nyquist ve Bode eğrilerine bakıldığında; yüksek frekans bölgesinden başlayıp orta frekans bölgesinde oluşan tam daire şeklinde bir lup görülmektedir. EG ilavesiyle birlikte oluşturulan kaplamalara ait direnç değerlerine bakıldığında; polarizasyon direncinin kaplanmamış Al ye göre arttığı gözlenmiştir. En yüksek Rp değerinin (7555 cm 2 ) 0,5 M EG ortamında olduğu saptanmıştır. Toplam impedans (Z) ile faz açısının (Ө) frekansla değişimini gösteren Bode diyagramları incelendiğinde faz açısının en geniş 0,5 M EG elektrolitindeki eğriye ait olduğu saptanmıştır. 3.1.2. Akım-Potansiyel Eğrileri Üç elektrot tekniğiyle 0,4 M H 2 SO 4 çözeltisine farklı derişimlerde (0,0-1,5 M) EG ilave edilerek, 30 dakika, 2 V potansiyel değerinde Al/Al 2 O 3 elektrotlar oluşturulmuştur. Kaplanmamış Al ve kaplanmış Al/Al 2 O 3 elektrotların 0,4 M H 2 SO 4 içerisinde sabit sıcaklıkta (295 K), atmosfere açık koşullarda, karıştırılmadan, açık devre potansiyeli ile 1,5 V luk potansiyel aralığında, 5mV/s tarama hızıyla akım-potansiyel eğrileri Şekil 2 de verilmiştir. log (i / A cm -2 ) Kaplanmamış Al 1 0,0 0,7 0,6 0,5 1,5 0,1 0,1 E /V Şekil 2. Kaplanmamış ( ) ve farklı derişimlerde (0,0 ( ) ( 0,1( ); 0,5( ); 0,6( ); 0,7( ); 1( ); 1,5( ) M) EG içeren ortamda kaplanmış Al/Al 2 O 3 çalışma elektrotlarının 0,4 M H 2 SO 4 içerisindeki akımpotansiyel eğrileri Şekil 2 incelendiğinde; kaplanmamış Al nin çözülmesi kaplanmış Al/Al 2 O 3 elektrotlara göre daha düşük potansiyellerde başlamıştır. Kaplanmış Al/Al 2 O 3 a ait eğrilerden belirlenen denge potansiyelinin daha pozitif potansiyellere kaydığı görülmektedir. EG ilave edilen ortamda elde edilen eğrilerden belirlenen denge potansiyeli; 0,1 M dan 0,5 M a doğru artarken daha sonra azaldığı gözlenmiştir. Buna göre 0,5 M EG ortamında kaplanmış

Al/Al 2 O 3 elektrodun yüzeyi daha homojen daha kararlı olduğu için denge potansiyeli en soy değerdedir. Elde edilen bulgular değerlendirildiğinde; üç elektrot sistemiyle aluminyum üzerinde daha kararlı, homojen ve daha dayanıklı oksit tabakasının en uygun 0,5 M EG katkı ortamında olduğu belirlenmiştir. 3.2. Elde edilen kaplamaların (Al/Al 2 O 3 in) %3,5 NaCl İçerisinde Korozyon Davranışları Kaplanmamış Al, 0,0 ve 0,5 M EG ilave edilen koşullarda 0,4 M H 2 SO 4 içerisinde 2 V ta 30 dakika üç elektrot tekniğiyle kaplanmış Al/Al 2 O 3 elektrotların, %3,5 NaCl içerisinde, 24, 48 ve 72 saat bekleme süreleri sonunda, sabit sıcaklıkta (295 K), atmosfere açık koşullarda, karıştırılmadan, kararlı açık devre potansiyeline ulaştıktan sonra, 5 mv sinüzoidal genlik uygulanarak, 10 5 10-3 Hz frekans aralığında ölçümlerle Nyquist Eğrileri elde edilmiştir. a a b b Z" / Ω Z" / Ω Z' / Ω Z' / Ω c c Z" / Ω Z' / Ω Şekil 3. Kaplanmamış Al( ), 0,0 ( ) ve 0,5( ) M EG ilave edilmiş 0,4 M H 2 SO 4 çözeltisinde kaplanmış Al/Al 2 O 3 elektrotların %3,5 NaCl içerisinde 24 (a), 48 (b) ve 72 (c) saat sonundaki Nyquist eğrileri.

Şekil 3 te elde edilen Nyquist diagramları incelendiğinde üç ortamda da iki farklı bölge gözlenmiştir. Polarizasyon direnci (Rp); düşük frekans bölgesinde metal/çözelti ara yüzeyinde oluşan koruyucu (Al 2 O 3 ) oksit tabakasının direncinin toplamına karşılık gelen film direnci (Rf), yüksek frekans bölgesinde poröz tabakanın porlarının direncine karşılık gelen por direnci (Rpo), yük transfer direnci (Rt) ve difüz tabaka direnci Rd dirençlerinin toplamına karşılık gelir (8). Kaplanmamış Al elektroduna ait eğriye bakıldığında; yüksek frekans bölgesinde tek bir yarım daire şeklinde bir lup, düşük frekans bölgesinde ise metal çözelti arayüzeyinde yük transferi sonucu oluşan indüktif bölge gözlenmiştir. İndüktif bölge çukur korozyonun oluştuğu ve iyonik reaksiyonların meydana geldiği bölgedir. Bu bölge doğal oksit tabakasının çözünerek agresif Cl - iyonlarının difüzyonu sonucu oluşabilir. Bundan başka korozyon ürünlerinin difüzyonla yüzeye taşınmasıda bu bölgeyi oluşturabilen etkenler arasındadır. Kaplanmış Al/Al 2 O 3 elektrotlara ait Nyguist eğrilerine bakıldığında iki lup gözlenmiştir. Yüksek frekans bölgesinde porlar içerisine oluşan korozyon ürünlerine karşı por direncine katkıda bulunan ilk lup ile düşük frekans bölgesindeki oksit tabakasına ait direnç değerlerinden oluşmuştur. 24 saat sonunda elde edilen eğrilerden belirlenen Rp değerleri incelendiğinde; EG ortamındaki Rp değeri diğer ortamlara kıyasla en yüksek değerdedir. 48 saat bekleme süresinin ardından oluşan eğrilerde; kaplanmamış Al için düşük frekans bölgesinde ikinci lup un varlığı görülerek yüzeyinin doğal oksit tabakasıyla örtüldüğü söylenebilir. 0,0 M EG ortamda ise oluşturulan Al/Al 2 O 3 da oksit tabakasının yavaş yavaş bozulmaya başladığı görülmektedir. 0,5 M EG ilave edilen koşullarda elde edilen eğri de yüksek frekans bölgesinde bir lup ve düşük frekans bölgesinde bir açısal kısımdan oluşmaktadır. Düşük frekans bölgesinde oluşan bu açısal kısım ile örtünün yavaş yavaş daha kararlı ve daha sıkı bir konum oluşturmaya başladığını söylenilebilir. 72 saat sonunda polarizasyon dirençleri kaplanmamış ve 0,0 M EG ortamında azalış gösterirken, 0,5 EG M olduğu koşullarda ise belirgin bir değişim söz konusu olmadığından kararlı bir durum oluşturmaktadır. Böylelikle 0,5 M EG ilavesiyle elde edilen oksit tabakasının diğer ortamlara kıyasla, daha sıkı ve koruyucu bir yapı oluşturduğu söylenebilir. 4. SONUÇLAR Elde edilen sonuçlara göre; 7075 aluminyum yüzeyinde oksit tabakasının geliştirilmesinde 0,4 M H 2 SO 4 elektroliti içerisine katkı olarak kullanılan Etilen Glikol un en uygun derişim değeri 0,5 M olarak saptanmıştır. Kaplanmamış Al, 0,0 ve 0,5 M EG ortamında oluşturulan Al/Al 2 O 3 elektrotların korozyon testleri %3,5 NaCl içerisinde kıyaslanmıştır. Buna göre 0,5 M EG katkısının ilavesiyle oluşturulan oksit tabakasının korozyona karşı dayanımı diğer ortamlara göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. Böylece 0,5 M EG katkısının olduğu koşullarda oluşturulan oksit tabakasının, metale daha etkin bir koruma sağladığı tespit edilmiştir. TEŞEKKÜR: Bu çalışmayı destekleyen, Çukurova Üniversitesi Araştırma Projeleri Birimi (Proje No : FEF2014YL1 ) ve TÜBITAK 2211-C programı na teşekkür ederiz.

KAYNAKLAR 1. Zhang, G.A., Xu, L.Y., Cheng,Y.F., Electrochimica Acta, 53, 8245 8252, 2008. 2. Doğan E., İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Şubat, 2006. 3. Robert E. Sanders Jr., Technology Innovation in Aluminum Products, 21-25,February, 2001. 4. M. Range, Aaron J. Pomis., Improving engineering properties through microstructural modification, May, 2006. 5. I. Tsangaraki, Kaplanogluo., Surf. & Coat. Tech., 200, 2634-264, 2006. 6. Akolkar R., Wang Y.M, Kuo H.H., Journal of Applied Electrochemistry, 37, 291-296, 2007. 7. Konıeczny, J., Dobrzanskı, L.A., Labısz, K., Duszczyk, J., Journal of Materials Processing Technology, 157, 718 723, 2004. 8. ERBİL M., Korozyon İlkeler ve Önlemler,124-125, Poyraz Ofset, Ankara, 2012. 9. Norek, M., Stępniowski J.W., Siemiaszko D., Journal of Electroanalytical Chemistry, 762, 20 28, 2016.