Grafen takviyeli alüminyum ve titanyum kompozitlerin elektrokimyasal empedans spektroskopisi ile korozyon davranışlarının incelenmesi

---

Tezin Türü: Doktora

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ondokuz Mayıs Üniversitesi, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, Makine Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2021

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: HADI KHEZERLOU

Danışman: Mevlüt Gürbüz

Özet:

Alüminyum ve titanyum alaşımları günümüzde en çok kullanılan metalik malzemelerdendir. Bu metaller özellikle savunma sanayi ve biyomedikal gibi alanlarda yaygın kullanılmaktadır. Uygulanacakları alanlarda minimum hasarla maksimum direnç göstermeleri bu metallere değer katmaktadır. Ancak, korozyon metal parçalarda çok yaygın görülen hasarlardan biridir. Metal parçaların kompozit formunda üretimi korozyon davranışını iyileştirmek için bir metot olup, takviye malzemesine bağlı olarak korozyon direncini ölçmek ve optimize etmek büyük değer taşımaktadır. Bu tez çalışmasında saf Al, Ti ve grafen takviyeli Al, Ti ve Ti64 (Ti6Al4V) numuneleri toz metalürjisi yöntemiyle üretilmiş ve korozyon davranışları incelenmiştir. Hazırlanan numunelere oda sıcaklığında NaCl, Ringer ve Saliva (yapay ağız suyu) çözeltilerinde elektrokimyasal korozyon EIS ölçüm denemeleri yapılmıştır. EIS sonuçları SEM görüntüleriyle karşılaştırılarak minimum hasarla maksimum korozyon direnç ve takviye malzemenin optimize değeri belirlenmiştir. Çalışmada saf Al ve grafen takviyeli Al kompozitlerin elektrokimyasal EIS korozyon direnç ölçüm denemeleri 3,5 ağ%. NaCl çözeltide yapılarak en iyi korozyon dayanımı (2,985 (Ω.cm2 )) 0,5 ağ%. grafen içeren AlGr05 numunesinde elde edilmiştir. SEM görüntülerinden grafen takviyesinin korozyon dayanımını iyileştirdiği görülmüştür. Ayrıca saf Ti ve grafen takviyeli örnekler için 3,5 %ağ. NaCl, Ringer ve Saliva çözeltileri için en iyi korozyon dayanımı ağırlıkça 0,15 %ağ. grafen içeren kompozitte (TiGr15) elde edilmiştir. NaCl, Ringer ve Saliva çözeltilerinde maksimum korozyon dayanımı sırasıyla 6.6939E05 (Ω.cm2 ), 8,0897E05 (Ω.cm2 ) ve 5,1791E05 (Ω.cm2 ) olarak bulunmuştur. Son olarak 1200 °C ve 1300 °C'de grafen takviyeli Ti64 kompozitler üretilmiştir. 1200°C'de üretilen kompozitler için yukarıda verilen çözeltiler için en iyi korozyon dayanıma ağırlıkça 0,45% grafen içeren örnek için elde edilmiş, en iyi korozyon dayanımı NaCl, Ringer ve Saliva çözeltilerinde sırasıyla 8,89 (k.Ω.cm2 ), 218,7 (k.Ω.cm2 ) ve 118,8 (k.Ω.cm2 ) olarak belirlenmiştir. 1300 °C'de üretilen kompozitler için ise ağırlıkça 0,60 %ağ. grafen içeren örnekte elde edilmiş, verilen çözeltiler için maksimum korozyon dayanımı NaCl'de 5,34E05 (Ω.cm2 ), Ringer'de 4,3276E05 (Ω.cm2 ) ve Saliva'da 3,5108E05 (Ω.cm2 ) olarak elde edilmiştir.