Karbon nanopartiküllerin metallerle birlikte elektrolitik kaplanması, korozif ve mekanik özelliklerinin geliştirilmesi
Electrolytic co-deposition of carbon nanoparticles with metals, improvement of corrosive and mechanical properties
- Tez No: 342989
- Danışmanlar: PROF. DR. TEVFİK AKSOY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sert krom, nanokompozitler, korozyon, mekanik özellik, Hard chromium, nanocomposites, corrosion, mechanical property
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 131
Özet
Bu çalışmanın ana fikri elektrolitik birlikte kaplama sistemi ile krom-karbon siyahı kompozit kaplamaların üretilmesi ve ilave ısıl işlemler ile metal-seramik kompozit yapıların elde edilmesidir. Burada ilave ısıl işlemler, yerinde faz dönüşümlerinin gerçekleştirilmesi için amaçlanmıştır. Sözü edilen kompozit yapılar, nano/mikron altı boyutta karbon siyahı partiküller içeren sülfürik asit bazlı çözeltilerde kaplanmıştır. Krom matriks kompozit kaplamalarda karbür faz dönüşümü üzerine ısıl işlemin etkisi ile bunların korozyon ve mekanik davranışları araştırılmıştır. Elde edilen sonuçlar göstermiştir ki; krom-karbon kompozit kaplamalar bu teknikle başarılı bir şekilde üretilebilmektedir ve ilave ısıl işlemlerle krom-krom karbür ve/veya krom nitrür kompozit yapıların çelik altlıklar üzerinde oluşturulması mümkündür. Kaplamalar, geleneksel sert krom kaplamalarla karşılaştırılmıştır. Elektrokimyasal davranışları göz önünde bulundurulduğunda; bir anlamda onarılmış, çatlaksız mikro yapıya sahip olan, azot atmosferinde 800oC?de ısıl işlem görmüş krom-karbon siyahı kompozit kaplamaların geleneksel sert krom yapılara nazaran daha iyi bir korozif direnç gösterdikleri belirlenmiştir. Burada; korozyon direncinin artmasına karşılık gelen korozyon potansiyelindeki yükseliş, krom karbür/krom nitrür oluşumu ile açıklanmıştır. Karbür ve nitrür fazlar oluşturulan kompozit kaplamalarda sertlik ve elastisite modülü gibi karakteristik özellikler belirlenmiş, sözü edilen faz dönüşümlerinin malzemeye ait sürtünme-aşınma karakteristiğinde ve altlık-kaplama ara yüzey uyumunda önemli derecede iyileşmeyi tetiklediği gözlemlenmiştir. Detaylı incelemelerle, bu nihai sonuçların temelde yapıdaki kalıntı gerilmelerin büyüklüğü ve yönü ile doğrudan ilişkili olduğu tespit edilmiştir. Elde edilen tüm mükemmel sonuçlar, krom matriks-karbür ve/veya nitrür takviyeli kompozit kaplamaların endüstriyel alanda birçok açıdan potansiyel uygulamalar bulacağının göstergesidir.
Özet (Çeviri)
Main idea of this study is to fabricate chromium-carbon black composite coatings by electro-codeposition system and to obtain metal-ceramic composite structures with additional heat-treatments. These heat-treatments were aimed to realize in-situ phase transformations. The composite structures referred were electro-codeposited in sulfuric acid based solutions containing nano/submicron sized carbon black particles. The effect of heat-treatment conditions on the in-situ carbide phase formation in the chromium matrix composite coatings, and their corrosion and mechanical behaviors were investigated. The obtained results showed that the chromium-carbon composite coatings can be fabricated successfully by this technique and with an additional heat-treatment; it is possible to obtain a chromium-chromium carbide and/or chromium nitride composite structure on steel substrates. The coatings were compared with respect to the conventional hard chromium coatings. In regard to the electrochemical behavior, the chromium-carbon black composite coatings heat-treated under nitrogen atmosphere at 800oC showing a rehabilitated crack-free microstructure, exhibited better corrosion resistance than the conventional hard chromium structures. Therefore, the increase in corrosion potential suggests improvement of corrosion resistance due to the formation of chromium carbide/chromium nitride. Characteristic properties such as hardness and modulus of elasticity were determined for carbide and nitride formed composite coatings. It was observed that the following phase transformations support the recovery of friction-wear characteristics and accordance of substrate-coating interface belonging to the material. According to the detailed inspections, it was assigned that the definite results are directly correlate with both the magnitude and the direction of the residual stresses. All the excellent results obtained implies that the chromium matrix-carbide and/or nitride reinforced composite coatings have potential application to industrial fields in many respects.
Benzer Tezler
- N-deposited carbon supported FeNi alloys as electrocatalysts for oxygen evolution reaction
Oksijen evrimi reaksiyonu için N-katılımlı karbon destekli FeNi alaşım elektrokatalizörleri
AYLİN KINIK
- Development of a biofuel cell cathode based on immobolized enzymes and carbon nanotube (CNT) for oxygen reduction reactions
Oksijen indirgenme reaksiyonlarında kullanılmak üzere karbon nanotüp üzerine sabitlenmiş enzimleri içeren biyo yakıt pilleri için katot geliştirmesidir
ILYAS DZHABARLY
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Biyokimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN KADIRGAN
- Investigation of mechanical properties of nanoparticle coated glass fiber/epoxy composites coated with dip coating and industrial production methods
Daldırma ve endüstriyel üretim yöntemleri ile üretilmiş nanoparçacık kaplı cam elyaf/epoksi kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
EMİR ÇETİNALP
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. BİRGÜL BENLİ
- Corrosion prevention of carbon steel and aluminium metals by PANI/CeO2 nanocomposite coatings
PANI/CeO2 nanokompozit kaplamalar ile karbon çelik ve alüminyum metallerinin korozyonunun önlenmesi
HANDE YOLSAL ACAR
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESMA SEZER
- Synthesis of amphiphilic carbon quantum dots through carbonization of supramolecules
Supramoleküllerin karbonizasyonu ile amfifilik karbon kuantum noktalarının sentezi
İBRAHİM YAĞIZ COŞKUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiNanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ CANER ÜNLÜ