Synthesis of epoxy resine/TiO₂/GO nanocomposite coating on magnesium alloy AZ31 for corrosion protection
Magnezyum alaşımı AZ31 üzerine korozyon koruması amaçlı epoksi reçine/TiO₂/GO nanokompozit kaplamanın sentezi
- Tez No: 975853
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KHALED M N CHAHROUR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Karabük Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
AZ31 gibi magnezyum alaşımları, hafif olmaları ve iyi mekanik özelliklere sahip olmaları nedeniyle çeşitli mühendislik uygulamalarında popülerdir. Ancak, korozyon dirençlerinin zayıf olması önemli bir dezavantajdır. Bu çalışma, epoksi kaplamalara titanyum dioksit (TiO₂) ve grafen oksit (GO) nanoparçacıkları eklenerek magnezyum alaşımı (AZ31)'nin korozyon direncinin artırılmasını araştırmayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda, çeşitli nanokompozit epoksi kaplama örnekleri hazırlanmış ve bunların korozyon davranışları; Elektrokimyasal Empedans Spektroskopisi (EIS), Potansiyodinamik Polarizasyon (Tafel ekstrapolasyonu), Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi (FTIR), Enerji Dağılımlı X-Işını Spektroskopisi (EDX) ile birlikte kullanılan Alan Emisyonlu Taramalı Elektron Mikroskobu (FESEM), X-Işını Difraksiyonu (XRD), Termogravimetrik Analiz (TGA) ve Mikrosertlik Testi ile karşılaştırmalı olarak analiz edilmiştir. Her sistemin koruyucu etkisi; korozyon potansiyeli (Ecorr), korozyon akım yoğunluğu (Icorr) ve korozyon hızı (CR) gibi hesaplanan parametreler kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, epoksi kaplamanın bariyer özelliklerinin TiO₂ ve GO nanoparçacıkları ilavesiyle iyileştirildiğini göstermiştir. Epoksi/%2 ağırlık TiO₂ /%0.3 ağırlık GO sistemi, –0.161 V Ecorr, 1.40 × 10⁻⁸ A/cm² Icorr ve 3.14 × 10⁻¹⁰ mm/yıl CR değerleriyle en yüksek korozyon direncini göstermiştir. Bu değerler, yalnızca TiO₂ nanoparçacıkları içeren kaplamalar ve saf epoksi kaplama ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha iyidir. Bu sonuçlar, nanokompozit kaplamaların magnezyum alaşımlarının korozyon korumasında kullanımına dair yeni bir bakış açısı sunmakta ve %3.5 NaCl elektrolit çözeltisi gibi zorlu ortamlarda malzeme ömrünün büyük ölçüde artırılabileceğini ortaya koymaktadır.
Özet (Çeviri)
Magnesium alloys like AZ31 are popular in various engineering applications because they are light and have good mechanical characteristics. However, their corrosion resistance is a major drawback. This study aims to investigate the corrosion resistance improvement of Magnesium alloy (AZ31) by epoxy coatings containing titanium dioxide (TiO₂) and graphene oxide (GO) nanoparticles. Several coating samples of nanocomposite epoxy coatings were prepared and their corrosion behavior compared and analyzed with electrochemical impedance spectroscopy (EIS), potentiodynamic polarization (Tafel extrapolation) technique, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), Field Emission Scanning Electron Macroscopy (FESEM) linked with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), X-Ray Diffraction (XRD), Thermogravimetric (TGA), and Microhardness Test. The protective action of each system was evaluated using calculated parameters like corrosion potential (Ecorr), corrosion current density (Icorr), and the corrosion rate (CR). Results obtained showed that the barrier properties of epoxy coating are improved with the addition of TiO₂ and GO nanoparticles. The Epoxy/2wt% TiO₂/0.3 wt% GO system showed the greatest corrosion resistance, which was attained with Ecorr (–0.161 V), Icorr (1.40 × 10⁻⁸A/cm²), and CR 3.14 × 10⁻¹⁰ (mm/year). These values are significantly higher than those of coatings modified with only TiO₂ nanoparticles and a pure epoxy coating. These results offer new insights into the utilization of nanocomposite coatings for the corrosion protection of magnesium alloys and highlight the potential of greatly enhancing the material's longevity when exposed to harsh environments in 3.5% NaCl electrolyte solution.
Benzer Tezler
- Panı-epoksi ve panı-epoksi-nano metal oksit polimerik kompozitlerinin kimyasal olarak sentezi, karakterizasyonu ve çelik korozyonuna etkisinin araştırılması
Synthesis and charachterization of pani-epoxy and pani-epoxy-nano metal oxide polymeric composites by chemically, and investigation of effect on steel corrosion
NARGIZ ILMIEVA
- Modifiye siloksan, nano-selüloz ve inorganik esaslı katkı maddelerinin sentezi ve UV ile kürlenebilen kaplamaların yüzey özelliklerine etkilerinin incelenmesi
Synthesis of modified siloxane, nano-cellulose and inorganic based additives and investigation of their effects on surface properties of UV curable coating
YAKUP ATICI
Doktora
Türkçe
2022
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞAH İSMAİL KIRBAŞLAR
PROF. DR. SERKAN EMİK
- Doğal sulardan fotokimyasal ileri oksidasyon prosesleri ile endokrin bozucu bileşiklerin arıtımı
Degradati̇on of endocrin disrupting compounds in raw freshwater by advanced oxidation processes
BİNHAN GİRİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUĞBA ÖLMEZ HANCI
- UV ile kürleştirilmiş nanokaplamalar ve uygulamaları
UV cured nanocoatings and their applications
ÖNER İZGİN
- Alev geciktirici nanokompozit kaplamaların sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of fire-retardant nanocomposite coatings
HAVVA KAHRAMAN
Doktora
Türkçe
2014
Kimya MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EROL PEHLİVAN