Polimer ve Nanokompozit Filmlerin Korozyon Önleme Performansları

Şekil 4.37. PPy ilk 3 gün için %3.5 NaCl çözeltisine karşı elde edilen Tafel grafikleri

PPy/Al1050 filminin %3.5 NaCl çözeltisi içinde farklı sürelerdeki Tafel ekstrapolasyon grafikleri alınarak, korozyon önleme performansları incelenmiştir.

90

Çizelge 7. PPy ilk 14 gün için %3.5 NaCl çözeltisine karşı elde edilen Tafel grafiklerinin sonuçları

Zaman/Gün Ekor/mV Ġkor/µAcm-2 βa/Vdec-1 βc / Vdec-1 Rp / Ω K Hızı/mm y-1 KE /%

Al1050 -0.016 16.28 0.147 0.213 1160 0.18 - PPy 1.Gün -0.77 0.83 0.04 0.05 6057 0.008 94.9 PPy 2.Gün -0.41 2.13 0.01 0.05 3064 0.023 86.8 PPy 3.Gün -0.76 2.69 0.04 0.12 2822 0.029 83.5 PPy 7.Gün -0.01 2.80 0.11 0.17 5232 0.030 82.8 PPy 14.Gün -0.76 2.97 0.19 0.05 3170 0.032 81.7

Karşılaştırılmalı Tafel grafiklerinden elde edilen korozyon önleme performanslarının parametreleri Çizelge 7' de verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, boş Al1050 elektrot için Ikor değeri 16.28 mAcm-2 elde edilirken, bu değer PPy /Al1050 kompozit filminde 1. günde

0.83 ve 14. Günde 2.97 mAcm-2 _{elde edilmiştir. Boş Al1050 elektroda göre korozyon}

akımının düşmesi filmin elektrot yüzeyinde korozyon önleme etkinliğini gösterdiğini ispatlamaktadır. % koruma etkinliği (%KE) = (I0

-I)×100 formülü ile hesaplanabilir. (Wang vd. 2003) Burada I0 ve I boş Al1050 elektrot ve film kaplı elektrodun sırasıyla korozyon akım yoğunluğudur. % KE 1. günde %94.90 ile en yüksek değerde elde edilirken, 14. günde % KE % 81.78 elde edilmiştir. Bu sonuçlardan zaman ilerledikçe polimerin korozyona karşı koruma etkinliği düştüğü anlaşılmaktadır.

Korozyon önleme için kaplama metal yüzeyi ile iyi adhesyon kuvvetleri olmalıdır (Mosseini vd. 2007).

Tafel grafiğinden polarizasyon direnci Stern-Geary denklemine göre hesaplanır (Poegasemi vd 2009) .

Rp = (βa×βc) / 2.303×Ikor(βa+βc)

Bu formülde Ikor: Korozyon akım yoğunluğu, βa: Anodik tafel eğimi , βc: Katodik

Tafel eğimidir. PPy /Al1050 elektrodunda Ikor değerinin boş Al1050 nin koruma etkinliğini

arttırdığını göstermektedir.

Korozyon hızı Al1050 elektrotta 0.18 mmy-1

iken 1. günde PPy kompozitinde K.hızı=0.0089 mmy-1

91 3.günde K.hızı=0.029 mmy-1

ve 14.günde PPy kompozitinde K.hızı=0.032 mmy-1 ölçülmüştür.Bu sonuçlardan zamanla korozyon hızının zamanla düşmesi Al 1050 elektrotu üzerinde koruma sağlandığı kanıtlanmaktadır.

PPy kaplı elektrotta Al 1050 elektrotuna nazaran Ekor değerleri daha soy değerlere

kaymaktadır. PPy kaplamalı elektrotta polimer filminin katalitik etkisinden dolayı oluşturduğu koruyucu oksit filmi bariyer etkisi gösterdiğinden bu potansiyelden sonra kaplamasız elektrota göre daha düşük akım değerleri görülmektedir.

Rp değerleri incelendiğinde Al 1050 'ye göre Nyquist diyagramlarında orta

frekansta görülen direnç artışı polimerin korozyonun meydana geldiği açık porlarda anodik koruma mekanizması sonucu por direncinin artması ile ilişkilidir. Direncin yükselmesi, polimer filminin gösterdiği anodik koruma mekanizması sonucu metal/polimer ara yüzeyinde koruyucu oksit filminin oluşumuna bağlanabilir.1.Gün sonunda direncin düşmesi kopolimer filminin bozunmaya başladığını göstermektedir.

Şekil 4.38. PPy/TiO2 nanokompozit filmi için ilk 3 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı Tafel

grafiği

PPy-TiO2/Al1050 filminin %3.5 NaCl çözeltisi içinde farklı sürelerdeki Tafel

92

Çizelge 8. PPy/TiO2 nanokompozit filmi için ilk 14 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı Tafel

çizelgesi sonuçları

Karşılaştırılmalı Tafel grafiklerinden elde edilen korozyon önleme performanslarının parametreleri Çizelge 8 'de verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, kaplı olmayan Al1050 elektrot için Ikor değeri 16.28 mA cm-2 elde edilirken, bu değer PPy/TiO2 kompozit filminde

1. günde 0.41 ve 14. Günde 0.65 mA cm-2 _{elde edilmiştir. Boş Al1050 elektroda göre}

korozyon akımının düşmesi filmin elektrot yüzeyinde korozyon önleme etkinliğini gösterdiğini ispatlamaktadır.

KE 1. günde %97.40 ile en yüksek değerde elde edilirken, 14. Günde % KE % 96.00 elde edilmiştir.

Korozyon hızı Al1050 elektrotta 0.18 mmy-1

iken 1. günde PPy/TiO2 kompozitinde

K.hızı=0.0043 mmy-1

elde edilmiştir. 2.günde PPy/TiO2 kompozitinde K.hızı=0.0371 mmy-1 ,

3.günde K.hızı=0.017 mmy-1

ve 14.günde PPy/TiO2 kompozitinde K.hızı=0.007 mmy-1

ölçülmüştür.Bu sonuçlardan zamanla korozyon hızının zamanla düşmesi Al 1050 elektrotu üzerinde koruma sağlandığı kanıtlanmaktadır.

PPy/TiO2 kaplı elektrotta Al 1050 elektrotuna nazaran Ekor değerleri daha soy

değerlere kaymaktadır. PPy/TiO2 kaplamalı elektrotta polimer filminin katalitik etkisinden

dolayı oluşturduğu koruyucu oksit filmi bariyer etkisi gösterdiğinden bu potansiyelden sonra kaplamasız elektrota göre daha düşük akım değerleri görülmektedir.

Zaman/Gün Ekor/mV Ġkor/µAcm

-2 _β a/Vdec -1 _β c / Vdec -1 Rp / Ω K Hızı/mm y -1 KE /% Al1050 -0.016 16.28 0.147 0.213 1160 0.18 - PPy/TiO2 1.Gün -0.73 0.41 0.08 0.05 18850 0.004 97.4 PPy/TiO2 2.Gün -0.61 3.40 0.02 0.05 3483 0.037 79.8 PPy/TiO2 3.Gün -0.69 1.65 0.07 0.11 5880 0.017 89.8 PPy/TiO2 7.Gün -0.82 0.38 0.04 0.12 22050 0.003 97.66 PPy/TiO2 14.Gün -0.73 0.65 0.02 0.15 6303 0.007 96.00

93

Rp değerleri incelendiğinde Al 1050 elektrotuna nazaran Rp değeri artmıştır. Buradan

PPy/TiO2 nanokompozit filminin metal yüzeyinde anodik koruma sağladığı anlaşılmaktadır.

Filmin 14 günlük Rp değerleri incelendiğinde 2.gün sonunda sonunda Rp değerinin düşmesi

kopolimer filminin bozunmaya başladığını göstermektedir. Ancak 7.gün sonunda direncin tekrar yükseldiği görülmektedir. Direncin yükselmesi, polimer filminin gösterdiği anodik koruma mekanizması sonucu metal/polimer ara yüzeyinde koruyucu oksit filminin oluşumuna bağlanabilir.

Şekil 4.39. P(N-MPy)/TiO2 nanokompozit filmi için ilk 3 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı

Tafel grafiği

P(N-MPy)/TiO2 Al1050 filminin %3.5 NaCl çözeltisi içinde farklı sürelerdeki Tafel

94

Çizelge 9. P(N-MPy) /TiO2 nanokompozit filmi için ilk 3 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı

Tafel çizelgesi sonuçları

Karşılaştırılmalı Tafel grafiklerinden elde edilen korozyon önleme performanslarının parametreleri Çizelge 9' da verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, boş Al1050 elektrot için Ikor değeri 16.28 mA cm-2 elde edilirken, bu değer P(N-MPy)-TiO2 /Al1050 kompozit

filminde 1. günde 1.20 ve 14. Günde 1.22 mA cm-2 _{elde edilmiştir. Boş Al1050 elektroda göre}

ilk 3 gün içinde korozyon akımının düşmesi filmin elektrot yüzeyinde korozyon önleme etkinliğini gösterdiğini ispatlamaktadır.Malzemenin 3.günden sonra korozyon önleme etkinliği düşmüştür.

KE 3. günde %98.60 ile en yüksek değerde elde edilirken, 14. Günde % KE % 92.50 elde edilmiştir.

Korozyon hızı Al1050 elektrotta 0.18 mmy-1 iken 1. günde P(N-MPy)/TiO2

kompozitinde K.hızı=0.013 mmy-1

elde edilmiştir. 2.günde P(N-MPy)/TiO2 kompozitinde

K.hızı=0.0088 mmy-1

, 3.günde K.hızı=0.0054 mmy-1 ve 14.günde K.hızı=0.013 mmy-1 ölçülmüştür.Bu sonuçlardan malzememiz için korozyon hızının ilk 3 gün içinde düşmesi Al 1050 elektrotu üzerinde koruma sağlandığı kanıtlanmaktadır.

P(N-MPy) kaplı elektrotta Al 1050 elektrotuna nazaran Ekor değerleri daha soy

değerlere kaymaktadır.P(N-MPy) kaplamalı elektrotta polimer filminin katalitik etkisinden dolayı oluşturduğu koruyucu oksit filmi bariyer etkisi gösterdiğinden bu potansiyelden sonra kaplamasız elektrota göre daha düşük akım değerleri görülmektedir. Zaman ilerledikçe 3.günden sonra akım değerlerinde ilk 3 güne kıyasla akımın arttığı ve bu günden itibaren koruma etkinliğinin azaldığı gözlemlenmiştir.

Zaman/Gün Ekor/mV Ġkor/µAcm-2 βa/Vdec-1 βc / Vdec-1 Rp / Ω K Hızı/mm y-1 KE /%

Al1050 -0.016 16.28 0.147 0.213 1160 0.18 - 1. -0.78 1.20 0.03 0.05 3512 0.013 92.6 2. -0.80 0.81 0.06 0.07 9159 0.008 95.2 3. -0.88 0.05 0.07 0.06 14424 0.005 98.6 7. -0.85 0.78 0.06 0.13 12490 0.008 95.1 14. -0.80 1.22 0.09 0.13 1020 0.013 92.5

95

Rp değerleri incelendiğinde Al 1050 elektrotuna nazaran Rp değeri artmıştır. Buradan

P(N-MPy) kompozit filminin metal yüzeyinde anodik koruma sağladığı anlaşılmaktadır. Filmin 14 günlük Rp değerleri incelendiğinde direncin yükselmesi, polimer filminin gösterdiği

katodik koruma mekanizması sonucu metal/polimer ara yüzeyinde koruyucu oksit filminin oluşumuna bağlanabilir. Ancak 3.gün sonunda Rp değerinin düşmesi kopolimer filminin

bozunmaya başladığını göstermektedir.

Şekil 4.40. P(N-MPy) nanokompozit filmi için ilk 3 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı Tafel grafiği

P(N-MPy) Al1050 filminin %3.5 NaCl çözeltisi içinde farklı sürelerdeki Tafel ekstrapolasyon grafikleri alınarak, korozyon önleme performansları incelenmiştir.

96

Çizelge 10. P(N-MPy) nanokompozit filmi için ilk 3 gün % 3.5 NaCl çözeltisine karşı Tafel çizelgesi sonuçları

Karşılaştırılmalı Tafel grafiklerinden elde edilen korozyon önleme performanslarının parametreleri Çizelge 10' da verilmiştir. Elde edilen sonuçlara göre, boş Al1050 elektrot için Ikor değeri 16.28 mA cm-2 elde edilirken, bu değer P(N-MPy) kompozit filminde 1. günde

0.34 ve 14. Günde 0.79 mA cm-2 _{elde edilmiştir. Boş Al1050 elektroda göre ilk 3 gün içinde}

korozyon akımının düşmesi filmin elektrot yüzeyinde korozyon önleme etkinliğini gösterdiğini ispatlamaktadır.Malzemenin 3.günden sonra korozyon önleme etkinliği düşmüştür.

KE 3. günde %99.50 ile en yüksek değerde elde edilirken, 14. Günde % KE % 95.14 elde edilmiştir.

Korozyon hızı Al1050 elektrotta 0.18 mmy-1

iken 1. günde P(N-MPy) kompozitinde K.hızı=0.0037 mmy-1

elde edilmiştir. 2.günde P(N-MPy) kompozitinde K.hızı=0.0014 mmy-1 , 3.günde K.hızı=0.0009 mmy-1 ve 14.günde K.hızı=0.0008 mmy-1 ölçülmüştür.Bu sonuçlardan malzememiz için korozyon hızının ilk 3 gün içinde düşmesi Al 1050 elektrotu üzerinde koruma sağlandığı kanıtlanmaktadır.

P(N-MPy)/TiO2 kaplı elektrotta Al 1050 elektrotuna nazaran Ekor değerleri daha soy

değerlere kaymaktadır. P(N-MPy)/TiO2 kaplamalı elektrotta polimer filminin katalitik

etkisinden dolayı oluşturduğu koruyucu oksit filmi bariyer etkisi gösterdiğinden bu potansiyelden sonra kaplamasız elektrota göre daha düşük akım değerleri görülmektedir.Zaman ilerledikçe 3.günden sonra akım değerlerinde ilk 3 güne kıyasla artış gözlemlenmiştir ve koruma etkinliklerinin bu günden itibaren düştüğü gözlemlenmiştir.

Rp değerleri incelendiğinde Al 1050 elektrotuna nazaran Rp değeri artmıştır.

Buradan P(N-MPy)/TiO2 kompozit filminin metal yüzeyinde katodik koruma sağladığı

Zaman/Gün Ekor/mV Ġkor/µAcm-2 βa/Vdec-1 βc / Vdec-1 Rp / Ω K Hızı/mm y-1 KE /%

Al1050 -0.016 16.28 0.147 0.213 1160 0.18 - 1. -0,70 0.34 0.02 0.07 11930 0.0035 97,9 2. -0.75 0.13 0.08 0.09 6970 0.0013 98,2 3. -0.79 0.08 0.05 0.06 5521 0.0009 99,5 7. -0.86 0.26 0.07 0.09 3557 0.0028 98,0 14. -0.77 0.79 0.11 0.17 1873 0.0087 95,14

97

anlaşılmaktadır. Filmin 14 günlük Rp değerleri incelendiğinde 1.gün sonunda Rp değerinin

düşmesi kopolimer filminin bozunmaya başladığını göstermektedir.