Anodizasyon koşullarının ve ön işlemlerinin anodik oksit tabakasıüzerindeki etkisinin incelenmesi
Investigation of the effects of anodization conditions and pretreatments on the anodic oxide layer
- Tez No: 804753
- Danışmanlar: DOÇ. DR. İDİL YILMAZ İPEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya Mühendisliği, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Anodizasyon, Eloksal, Anodik oksit tabakası, Yüzey işlem, Alüminyum, Anodization, Anodizing, Anodic oxide layer, Surface treatment, Aluminum
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Ege Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 120
Özet
Bu tez çalışmasında, eloksal kaplama koşullarının ve ön yüzey işlemlerinin anodik oksit tabakası üzerindeki etkileri incelenmiştir. Alüminyum ve alaşımları iyi mekanik özellikleri sebebiyle sanayide sıkça kullanılmaktadır. Alüminyumun kullanımı için korozyona karşı direncini arttırmak için farklı kaplama yöntemleri bulunmaktadır. Alüminyuma korozyon direnci sağlamak için kullanılan kaplama yöntemlerinden biri de eloksal kaplamadır. Eloksal kaplama sanayide alüminyumun işlenmesinde tercih edilen ve sıkça kullanılan bir kaplama çeşididir. Diğer metal işleme veya kaplama yöntemlerinden farklı olarak yüzeyi örtmeyen, alüminyum yüzeyinden içeri doğru da işleyen bu kaplama çeşidi korozyon direnci arttırmak ve mekanik özelliklerini iyileştirmek için kullanılmaktadır. Eloksal kaplamada oluşurulan alüminyum oksit katmanı diğer adıyla anodik oksit tabakası, alüminyum yüzeyinde doğal olarak ince bir tabaka halinde bulunur. Ancak bu ince tabaka sanayi uygulamalarında istenen korozyon direnci ve mekanik özellikleri sağlayamaz. Bu sebeple daha kalıcı ve kalın bir şekilde alüminyum oksit tabakası elde edilmek istenir. Kaplama kalınlığının 5-10 mikron arasında olması istenmektedir. Bu tez çalışmasında, sanayide kullanılmakta olan üretim süreci ile iş parçaları kullanılarak eloksal kaplama yapılmış ve son ürün haline getirilmiştir. Çalışmada kullanılan hammadde, elektrik düğmesi olarak son ürün haline gelecek olan dikdörtgen biçiminde zımparalı ve zımparasız şeklinde 6063 alaşımından şekillendirilmiş alüminyum parçalardır. Farklı eloktrolit ve anotlama yönetlemleriyle eloksal kaplama yöntemi gerçekleştirilebilmektedir. Bu çalışmada eloktrolit olarak sülfürik asit çözeltisi kulanılmıştır ve geleneksel anotlama yöntemi uygulanmıştır. Anotlama öncesi gerçekleştirilen ön yüzey işlemlerinin anodik oksit tabakasına etkisi ile birlikte eloksal kaplama koşullarının; elektrolit konsantrasyonu, eloktrolit sıcaklığı, anodizasyon süresi ve uygulanacak akım değiştirilerek eloksal kaplama işlemi gerçekleştirilmiştir. Tez çalışması; alüminyum parçaların hazırlanması (mekanik ön işlem), kimyasal ön işlemler (yüzey işlem), eloksal kaplama, tespit işlemi, anodik oksit tabakası karakterizasyonu ve optimum koşullarının belirlenmesi kısımlarından oluşmaktadır. Eloksal kaplama koşullarının anodik oksit tabakası üzerine etkisinin gözlemlenmesi için eloktrolit konsatrasyonu, eloktrolit sıcaklığı, anodizasyon süresi ve uygulanan akım incelenmiştir. Kimyasal ön işlemlerin anodik oksit tabakası üzerine etkisinin gözlemlenmesi için kostik süresi ve kimyasal parlatma süresi parametereleri incelenmiştir. Gerçekleştirilen her denemenin anodik oksit tabaka kalınlıkları ve renkleri ölçülmüştür. Her denemeye tespit işlemi uygulanmıştır. Gerçekleştirilen denemelerin karakterizasyonu için SEM ve AFM analizleri yapılmıştır. Optimum koşulların berirlenmesi için kaplama kalınlıkları ölçülmüş ve tespit işlemi gerçekleştirilmiştir. Renk değerlendirmesi, SEM ve AFM analizleride optimum koşulların berirlenmesi incelenmiştir. Oluşturulan anodik oksit tabakaları değerlendirilerek optimum koşullar belirlenmiştir. 150 g/L konsantrasyonda oluşturulan anodik oksit tabakası kalınlığı 5.5 mikron olarak elde edilmiştir. SEM analizi sonucunda düzenli gözenek oluşumu görülmüştür. AFM analizinde düzgün ve eşit yükseklikte bir anodik oksit tabakası topografisi elde edilmiştir. Optimum koşullar; 150 g/L eloktrolit konsantrasyonu, 19°C eloktrolit sıcaklığı, 60 dakika anadizasyon süresi ve 5.5 amper akımdır. Optimum yüzey ön işlem koşulları; kostik süresi 180 saniye ve kimyasal parlatma süresi 10 saniyedir.
Özet (Çeviri)
In this thesis, the effects of anodized coating conditions and front surface treatments on the anodic oxide layer were investigated. Aluminum and its alloys are frequently used in industry due to their good mechanical properties. There are different coating methods for the use of aluminum to increase its resistance to corrosion. One of the coating methods used to provide corrosion resistance to aluminum is anodized coating. Anodized coating is a type of coating that is preferred and frequently used in the processing of aluminum in the industry. Unlike other metal processing or coating methods, this type of coating, which does not cover the surface and works inside the aluminum surface, is used to increase corrosion resistance and improve its mechanical properties. The aluminum oxide layer, also known as the anodic oxide layer, formed in the anodized coating is naturally present as a thin layer on the aluminum surface. However, this thin layer cannot provide the desired corrosion resistance and mechanical properties in industrial applications. For this reason, it is desired to obtain a more permanent and thick aluminum oxide layer. It is desired that the coating thickness is between 5-10 microns. In this thesis, anodized coating was made by using the production process used in the industry and the workpieces and turned into the final product. The raw material used in the study is rectangular shaped aluminum parts shaped from 6063 alloy, with and without sanding, which will become the final product as a switch. Anodizing coating method can be performed with different electrolyte and anodizing methods. In this study, sulfuric acid solution was used as electrolyte and traditional anodizing method was applied. With the effect of the front surface treatments carried out before anodizing on the anodic oxide layer, the anodizing coating conditions; Anodizing coating process was carried out by changing the electrolyte concentration, electrolyte temperature, anodization time and current to be applied. Thesis; preparation of aluminum parts (mechanical pretreatment), chemical pretreatment (surface treatment), anodized coating, fixing process, anodic oxide layer characterization and determination of optimum conditions. Electrolyte concentration, electrolyte temperature, anodization time and applied current were investigated to observe the effects of anodizing coating conditions on the anodic oxide layer. In order to observe the effects of chemical pretreatments on the anodic oxide layer, caustic time and chemical polishing time parameters were investigated. The anodic oxide layer thicknesses and colors of each experiment were measured. The detection procedure was applied to each trial. SEM and AFM analyzes were performed for the characterization of the experiments. In order to determine the optimum conditions, the coating thicknesses are measured and the detection process is performed. Determination of optimum conditions was investigated in color evaluation, SEM and AFM analyses. Optimum conditions were determined by evaluating the anodic oxide layers formed. The thickness of the anodic oxide layer formed at a concentration of 150 g/L was obtained as 5.5 microns. As a result of SEM analysis, regular pore formation was observed. A uniform and equal height anodic oxide layer topography was obtained in the AFM analysis. Optimum conditions; 150 g/L electrolyte concentration, 19°C electrolyte temperature, 60 minutes anadization time and 5.5 amp current. Optimum surface pretreatment conditions; caustic time is 180 seconds and chemical polishing time is 10 seconds.
Benzer Tezler
- Kalay tuzları ile elektrolitik renklendirilmiş AAO tabakasının yapısal, kimyasal ve optik özelliklerinin yüksek sıcaklıktaki davranışı yardımı ile tanımlanması
Investigation of the structural, chemical and optical properties of tin electro-colored AAO layer with the help of high temperature behavior
ALİ YÜCEL SÖNMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN
- Ti6Al4V yüzeyinde anodik oksidasyonla titanyum dioksit nanotüp büyütülmesi ve antibakteriyel özelliklerinin gümüş nanopartikül ve grafen oksit ile geliştirilmesi
Growth of titanium dioxide nanotubes by anodic oxidation on Ti6Al4V surface and improvement of antibacterial properties with silver nanoparticle and graphene oxide
İREM CEMRE TÜRÜ
Doktora
Türkçe
2022
Metalurji MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURHAN CANSEVER
- Farklı kurutma yöntemleri ile bal tozu üretim koşullarının optimize edilmesi ve depolama stabilitesinin belirlenmesi
Optimization of honey powder productiion conditions with different drying methods and determining the storage stability
MEHMET KOÇ
Doktora
Türkçe
2015
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİGEN ERTEKİN
- Eklemeli imalat yöntemiyle üretilmiş Inconel 625 süperalaşımının ısıl işlem davranışının incelenmesi
Investigation of heat treatment behavior of Inconel 625 superalloy manufactured by additive manufacturing
SENA TURAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN USTA
- Anodizasyon koşullarının gözenekli silisyum esaslı hidrojen pili parametrelerine etkisi
Effect of anodization conditions of porous silicon based hydrogen cell parameters
EMİNE ESRA AĞCABAY
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ÇİĞDEM ORUÇ LUŞ