Havacılık uygulamalarında kullanılan saf titanyum ve Ti6Al4V alaşımının anodik oksidasyon davranışı ve karakterizasyonu

Abstract

Titanyum ve alaşımları günümüzde uçak, uzay, otomotiv, denizcilik, mimarlık, kimya, petrokimya, spor ekipmanları endüstrisi ve biyomedikal gibi çeşitli alanlarda yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Mükemmel korozyon dirençlerinin yanı sıra, hem oda sıcaklığında hem de kısmen yüksek sıcaklıklarda gösterdikleri üstün mukavemetli yapılarından dolayı gelişmiş havacılık sistemleri için kullanımları idealdir. Atmosfere maruz kalan titanyum ve alaşımlarının yüzeylerinde kendiliğinden oluşan doğal oksit tabakasının, farklı uygulamalardaki kullanımlarına uygun özelliklerin geliştirilmesi amacıyla anodik oksidasyon işleminden yararlanılmaktadır. Anodik oksidasyonun diğer yüzey modifikasyon yöntemlerine göre üstün özellikleri arasında, kolay uygulanması, ekonomik ve temiz bir proses olması yer almaktadır. Bu tez çalışmasında, farklı özellikteki saf titanyum (cam altlık yüzeyinde fiziksel buhar biriktirme ile biriktirilmiş ve CP malzeme) ve Ti6Al4V alaşımının % 3.5 NaCl ve 0.5 M H2SO4 çözeltisindeki elektrokimyasal davranışları, elektrokimyasal empedans spektroskopisi ve potansiyodinamik polarizasyon yöntemleriyle incelenmiştir. İnce film Ti, CP Ti ve Ti6Al4V alaşımlarının anodik oksidasyonu, 0.5 M H2SO4 çözeltisinde farklı potansiyel değerlerinde, farklı sürelerde yapılmıştır. Oksit oluşturma ve büyütme sonrası karakterizasyon çalışmalarında elektrokimyasal empedans spektroskopisi, XRD analizi ve AFM analizi yapılarak farklı altlık yüzeyinde farklı koşullarda büyütülen oksit yapılardaki değişim değerlendirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Titanyum, Ti6Al4V, anodik oksidasyon, havacılık

Titanium and its alloys are widely used in various fields such as aircraft, space, automotive, marine, architecture, chemistry, petrochemical, sports equipment industry and biomedical.In addition to their excellent corrosion resistance, they are ideal for advanced aviation systems due to their superior strength structures, both at room temperature and partly at high temperatures. The anodic oxidation process is used to improve the properties of the spontaneously formed natural oxide layer on the surfaces of titanium and alloys exposed to the atmosphere in different applications. Among the superior properties of anodic oxidation compared to other surface modification methods, it is easy to apply, economical and clean process.In this thesis, electrochemical behavior of pure titanium with different properties (accumulated by physical vapor deposition on glass substrate and CP material) and Ti6Al4V alloy in % 3.5 NaCl and 0.5 M H2SO4 solution were investigated by electrochemical impedance spectroscopy and potentiodynamic polarization methods. Electrochemical impedance spectroscopy, XRD analysis and AFM analysis were performed in the characterization studies after oxide formation and amplification in order to evaluate the change in the oxide structures which were grown in different conditions on the different substrate.Keywords: Titanium, Ti6Al4V, anodic oxidation, aviation