Peo ve daldırma kaplama(dip coating) ile dubleks kaplanmış Cp-titanyumun korozyon davranışının incelenmesi

Abstract

Amaç: Titanyum ve alaşımları düşük özgül ağırlığı, yüksek korozyon dayanımına ve yüksek mukavemet özellikleri nedeniyle medikal uygulamalardan havacılık sektörüne kadar endüstrinin birçok alanında tercih edilmektedirler. Titanyumun sahip olduğu üstün özelliklerine rağmen aşınma, zayıf sürtünme ve agresif ortamlarda zayıf korozyon direnci gösterir. Zayıf olan bu özelliklerin geliştirilmesi amacıyla çeşitli yüzey işlemleri uygulanmaktadır. Termo-kimyasal işlemler, ince film kaplama ve farklı kaplama yöntemlerinin birlikte kullanıldığı dubleks kaplama teknikleri bu yönde kullanılan yüzey işlemleri arasında yeralmaktadır. Bu tez çalışmasında; Cp-Titanyum alaşımının yüzey özelliklerini ve korozyon direncini artırmak için plazma elektrolitik oksidasyon (PEO) yöntemi ve ardından sol-jel daldırma kaplama yöntemi kullanılarak dubleks bir kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir.Yöntem: Bu çalışmada Cp-Titanyum(Grade 2) materyalinin üzerine ilk aşamada 2 farklı frekans değerinde PEO yöntemi kullanılarak oksit bir film tabakası elde edilmiştir. Sonrasında elde edilen bu kaplamanın üzerine sol-jel daldırma kaplama yöntemi ile ikinci bir kaplama yapılarak dubleks bir kaplama elde edilmiştir. Altlık üzerinde elde edilen kaplamaların kesit ve yüzey görüntüleri, yapısal karakterizasyonu, faz yapıları SEM ve XRD kullanılarak analiz edilmiştir. Korozyon özelliklerinin belirlenmesi için ise %3,5 NaCI sulu çözeltisinde potansiyodinamik polarizasyon testleri yapılmıştır.Bulgular: PEO kaplama sonucunda frekans değerlerinin kaplamaların yapısal özelliklerini ve yüzey morfolojisini etkilediği gözlemlenmiştir. Frekansın artması sonucu kaplama kalınlığının arttığı, gözeneklerin küçüldüğü ve gözenek sayısının arttığı görülmüştür. Ardından uygulanan sol-jel daldırma kaplama yöntemi ile kaplamadaki porların sayısı azalırken kaplama kalınlığında artış olduğu tespit edilmiştir. Bu durum Cp-Titanyum üzerine büyütülen kaplamaların korozyon özelliklerinin iyileşmesine neden olduğu belirlenmiştir..Sonuç: Yapılan deneyler ve analizler sonucunda tasarlanan yüzey işlemlerinin korozyon davranışını iyileştirdiği gözlenmiş ve en iyi korozyon direncinin 250Hz'de PEO ve Sol Jel uygulanan dubleks kaplamalarda elde edilmiştir.

Purpose: Titanium and alloys are preferred in many areas of the industry from medical applications to the aviation sector due to their low specific weight, high corrosion strength and high strength properties.Despite the high features that titanium has it shows degradation,poor friction and poor corrosion resistance at agressive atmospheres so as to improve these poor features various surface procedures are applied. Thermo-chemical proceduresi thin film and dubleks coating technics that different coating technics are used together are the methods used to these effects.In this thesis study with the aim of developing Cp-titaniım(Grade-2)'alloys corrosion behavior and surface features, by using plasma electrolytıc oxidation (PEO) method and later sol-gel dip coating method; a dublex coating method is applied on the base material.Method: In this work, on oxide film layer has been goined by using two different frequency value PEO method on Cp-titanium material in this first step. And then, on this layer, by making a second coating that is sol-gel stepping coating, a dublex coating has been gained that are gained on the footing, are analysed by using structural characterization, phase formations and XRD, SEM tests. Potentiadinamic polarization test has been made in %3,5 NaCI water solution for moving corrosion features.Findings: As a result of the PEO coating, it is observed that frequency valves effect the structural features and surface morphology of the coating. As a result of frequency increase it is seen that coating thicknesshas increased meshes have become small and their numbers have increased. Subsequently, it was determined that while the number of pores in the coating decreased with the sol-gel dipping method applied, there was an increase in the coating thickness. This situation has caused corrosion features betterment of gained coatings.Results