Değerli hocam sayın Prof. Dr. İbrahim Uslu'dan almış olduğum İnce Film Teknolojileri yüksek lisans dersi için hazırlamış olduğum sunum.

1. Harun Çetin
10280161
Harun ÇETİN - 10280161 1

2. İçindekiler
1. Korozyon, Oluşumu ve Çeşitleri
2. Korozyona Etki Eden Parametreler
3. Korozyondan Korunma Yöntemleri
4. İnce Film kullanarak Korozyondan
Koruma
5. Kaynaklar
6. Teşekkür
Harun ÇETİN - 10280161 2

3. 1. Korozyon, Oluşumu ve Çeşitleri
Korozyon Nedir?
Metal ve alaşımların kararlı
halleri olan bileşik haline dönme
eğilimleri yüksek olduğundan
içinde bulundukları ortamın
elemanları ile tepkimeye
girerek, önce iyonik hale ve
oradan da ortamdaki başka
elementlerle birleşerek bileşik
haline dönmeye çalışırlar; yani
kimyasal değişime uğrarlar ve
bozunurlar.
Harun ÇETİN - 10280161 3

4. 1. Korozyon, Oluşumu ve Çeşitleri
Endüstride kullanılan
demir, doğadaki demir oksit
filizlerinden elde edilir. Bu yolla
kazanılmış her
metal, başlangıç durumuna
yani doğada bulunduğu daha
kararlı oksit, sülfat gibi
bileşiklere dönme
eğilimindedir. Uygun koşullara
ulaşıldığında da ilk
durumlarına dönerler.
Harun ÇETİN - 10280161 4

5. 1. Korozyon, Oluşumu ve Çeşitleri
Oluşumunu sağlayan tepkimeye göre iki tür korozyon
mekanizması vardır.
1. Kimyasal korozyon:
Kimyasal korozyon, metalik
malzemelerin gazlarla
reaksiyonu olarak tanımlanır.
Korozyon ürünü olarak ortaya
çıkan ve metal yüzeyini örten
oksit tabakası iyonik ve
elektriksel iletkenliğe sahip
elektrolittir.
Harun ÇETİN - 10280161 5

6. 1. Korozyon, Oluşumu ve Çeşitleri
2. Elektrokimyasal korozyon:
Elektrokimyasal tepkime, elektrik
yükü ayrımını akla getirir.
Elektrolitle anot ve katot adı
verilen iki elektrot sistemi oluşur.
Elektrolit iyonik iletkenliğe sahiptir.
Elektrokimyasal olarak daha soy
olan metal katottur. Elektrik ayrımı
ile oluşan anyon ve katyonların
reaksiyonu elektrokimyasal
korozyonu gerçekleştirir. Kimyasal
korozyonun da elektrokimyasal
mekanizma ile oluştuğu
bilinmektedir.
Harun ÇETİN - 10280161 6

7. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
1. Ortamın etkisi: Metallerin korozyona uğrama hızı büyük
ölçüde bulunduğu ortamla alakalıdır. Ortamdaki nem
miktarı, asitlik – baziklik durumu, havanın oksijenin veya suyun
ortam tarafından geçirilebilme yeteneği, kaçak akımlar ve çeşitli
bakteriler korozyonu başlatıcı ve hızlandırıcı etken olarak
karşımıza çıkar.
Harun ÇETİN - 10280161 7

8. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
2. Sıcaklığın etkisi: Ortam sıcaklığının artması iyon hareketini
arttırarak korozyon hızını arttırır. Sıcaklığın artmasının oksijen
konsantrasyonunu düşürücü ve dolayısıyla korozyon hızını
düşürücü etkisi de vardır. Ancak bu etki iyon hareketinin
artmasından dolayı olan reaksiyonların yanında oldukça zayıf
kalmaktadır.
Harun ÇETİN - 10280161 8

9. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
3. Malzeme seçiminin etkisi: Korozyona sebep olan
etkenlerden biri de birbiriyle potansiyel farkı bulunan
metallerin bir arada kullanılmasıdır. Bu durum korozyonu
başlatıcı ve hızlandırıcı bir etkendir.
Harun ÇETİN - 10280161 9

10. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
4. Taneler arası özellik farkları: Metallerin tane boyutları
arasındaki farklar ve iki tanedeki farklı konsantrasyonlar
neticesinde iki tanenin sınırı korozyon başlangıcı için
uygun bir ortam oluşturur.
Harun ÇETİN - 10280161 10

11. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
5. Sistem dizaynı: Korozif malzemelerin depolandığı
sistemlerde korozif ortamın (su vb) birikmesini
engellemeye yönelik tasarımlar uygulanmalıdır. Ayrıca
arasında sıvı birikintisine sebep olabilecek çok ince
aralıklardan kaçınılmalıdır.
Harun ÇETİN - 10280161 11

12. 2. Korozyona Etki Eden Parametreler
6. Sistemin bulunduğu ortamın oksijen konsantrasyonu:
Aynı tip toprak içerisinde çözünmüş hava
konsantrasyonu her yerde aynı olmayabilir. Farklı
havalandırma koşullarındaki sistemlerde yan yana
duran sistem bir bölgede anot iken hemen yanındaki
bölgede katot görevi görerek elektrokimyasal
korozyona sebep olabilir.
7. Zemin elektriksel özgül direncinin etkisi: Düşük
elektriksel özgül dirençli bölgelerde iletkenliğin yüksek
olması iyonik ortamın daha aktif olmasına sebep
olmaktadır. Bundan dolayı korozyon mekanizması daha
hızlı gelişir.
Harun ÇETİN - 10280161 12

13. 3. Korozyondan Korunma Yöntemleri
Korozyon kayıplarını mümkün olduğunca
azaltmak amacıyla aşağıda verilen çeşitli
yöntemler geliştirilmiştir. Bunlar:
 a) Uygun malzeme seçimi,
 b) Malzemeyi uygun bir kaplamayla korumak,
 c) Doğru tasarım,
 d) Katodik koruma (Metal yüzeyini katodik
düzeyde tutarak çözünmesini önleme),
 e) Anodik koruma (Metalin potansiyelini
korozyon potansiyeline göre daha anodik
değerde tutarak korozyon hızını azaltma),
 f) Ortamın saldırganlığının azaltılması,
 g) Korozyona dayanıklı malzeme seçimi.
Harun ÇETİN - 10280161 13

14. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Polimerlerin koruma etkisi genel olarak yüzeyde bir
örtü oluşturması ile açıklanır. İletken olmayan
polimerler için bu görüş doğrudur. İletken polimerler
için durum biraz farklıdır. Yüzeyde bir örtü oluşturması
gene ilk görülen koruma etkisini belirler. Ancak bu
kapatıcı etkisi yanında oldukça önemli olan bir diğer
etkisi “anodik koruma” etkisidir.
Harun ÇETİN - 10280161 14

15. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
İletken polimerlerin redoks potansiyelleri çoğu teknik
metalin redoks potansiyelinden daha pozitiftir. Bunun
sonucu olarak polimer metalin yükseltgenmesine neden
olur. Doğal olarak metalin yükseltgenmesi, polimerin
kapatıcı etkisinin zayıf kaldığı aktif porlar içinde gerçekleşir.
Porlar içinde metalin çözünmesine gene porlar içine doğru
difüzyonla giren oksijen de katkı yapar. Sonuçta oluşan
metal iyonlarının hidroksit oluşturarak çökelmesi porların
tıkanmasına neden olur.
Harun ÇETİN - 10280161 15

16. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Çıplak metal yüzeyinde çökelecek bu tür korozyon ürünleri
yeterince koruyucu olmadığı halde, porlar içindeki çökeltiler
polimerin tutma etkisi ile yüzeyi bloke eder ve korozyona
karşı koruma etkisini artırır. Polimerin metal yüzeyini
kapatması bir boya ile yüzeyin boyanmasına
benzetilirse, iletken polimerlerin redoks tepkimesi vermesi
sonucu polimerin (ya da boyanın) porlarının tıkanmasını
sağlaması ile koruma mekanizması “boya + porlar içinde
korozyon ürünü” oluşumu ile pasifleşemeyen bir metalin
sanki pasifleşebilen bir metal gibi davranmasını
sağlamaktadır. Bu şekilde gelişen korumayı kısaca anodik
koruma etkisi olarak özetlemek olanaklıdır.
Harun ÇETİN - 10280161 16

17. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Diğer taraftan, polimerlerin çıkış maddeleri olan
monomerler zaten inhibitör etkili maddelerdir. İyi bir inhibitör
özelliği gösteren maddeler çoğunlukla aromatik yapılı,
yapısında π bağları bulunan, yüksek polarlanma özelliği
gösteren maddelerdir. Gene yapılarında delokalize
elektronlar bulundururlar ve bu elektronların ortak kullanımı
ya da belirli merkezler arasında yük alış verişi sonucu
polimer oluşur ve monomer formlarına göre farklı özelliklere
sahiptirler.
Harun ÇETİN - 10280161 17

18. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Polimerlerin indirgenmiş ve yükseltgenmiş formlarının
özellikleri de farklıdır. Bu farklı özellikler sentez
aşamasında uygulanacak potansiyelle kolayca
değiştirilebilir. Bu bağlamda iletken polimerleri, hem
inhibitör hem de boya görevi yapan, yüzeydeki açık kalan
gözeneklerde metalin anodik çözünmesine katkı yaparak
pasifliğin tamir edilmesini sağlayan bir kaplama olarak
düşünmek olanaklıdır.
Harun ÇETİN - 10280161 18

19. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
İletken polimerler yardımıyla korozyonun önlenmesi
çalışmalarında en önemli sorun, polimerlerin su tutmaları,
bunun sonucu olarak fiziksel bariyer etkilerini zamanla
kaybetmeleri ve koruyucu etkilerinin uzun ömürlü
olmaması, termal ve mekanik kararlılıklarının da yeterli
olmamasıdır. Sorun olan bu özelliklerin iyileştirilmesi
çalışmalarına literatürde sıklıkla rastlanmaktadır.
Harun ÇETİN - 10280161 19

20. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
İletken polimerler kimyasal ve/ya da elektrokimyasal olarak
sentezlenmelerinde polimerleşme tepkimesi katyonik
radikal oluşumuyla başlar. Kimyasal oksidasyonda genel
olarak (NH4)S2O8, H2O2 ve Fe3+, Cu2+, Cr6+, Mn3+
tuzları kullanılır. Kimyasal polimerizasyon çok miktarda
polimer üretmek için tercih edilir. Elektrokimyasal
oksidasyon ise anot yüzeyinde, bir dış kaynaktan
uygulanan akım yardımıyla gerçekleştirilir. Elektrokimyasal
oksidasyon ince film elde etmek (ince film elektrotlar, ince
film sensorlar, mikro teknolojik amaçlar için, antikorozif
uygulamalar v.b.) için daha uygundur.
Harun ÇETİN - 10280161 20

21. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Bu yöntemin uygulanmasında yüzeyin geçici olarak
pasifleştirilmesi gerekir ve bunun için çözeltinin bileşimi, pH
değeri, sıcaklık, çalışılan potansiyel aralığı, potansiyel
değişkense değiştirilme hızı, galvanostatik çalışmalarda
uygulanacak akım yoğunluğu v.b. önemlidir.
Polimerizasyon işlemi dönüşümlü voltametrik yöntemle
yapılacaksa önce monomer oksidasyon potansiyeli ve
polimerin redoks dengesini içine alacak ve metalin geçici
pasifliğinin gerçekleşebileceği potansiyel aralığının
belirlenmesi gerekir.
Harun ÇETİN - 10280161 21

22. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Bazı metaller için bu işlem polimerizasyon çözeltisinden
farklı bir çözeltide gerçekleştirilir. Metal ve ortama göre
geçici pasifleştirme işlemi ile polimerizasyon işlemi aynı
çözelti içinde de gerçekleştirilebilir. Potansiyostatik
polimerizasyon yönteminde monomer oksidasyonunun
başladığı potansiyelden daha pozitif bir potansiyel
uygulanarak yüzeyi kaplanması sağlanır. Uygulanacak
potansiyel, istenilen akım yoğunluğunu sağlayabilmek
üzere metal ve ortam koşullarına göre seçilir.
Harun ÇETİN - 10280161 22

23. 4. İnce Film Kullanarak Korozyondan
Koruma
Her iki yöntemde de polimer zincirine katılamayan iyonlar
kalır ve bu iyonlar dop-iyon olarak adlandırılır. Dop-iyonlar
polimerin iletkenliğine katkı yapar. Polimerler genel olarak
oksitlenmiş formlarında iletken, indirgenmiş formlarında ise
yalıtkan özellik gösterirler. Oksidasyon basamakları
elektrokimyasal olarak değiştirilebilir. Yani, iletken ↔
yalıtkan dönüşümü uygulanacak potansiyelle denetimli
olarak gerçekleştirilebilir. Dopant iyonların iletkenliğe katkısı
bu iyonların hareketliliklerine bağlı olarak değişir. Ancak
çoğu iletken polimerlerde pH arttıkça iletkenliğin azaldığı
belirlenmiştir.
Harun ÇETİN - 10280161 23

24. 5. Kaynaklar
 İletken Polimerler Yardımıyla Korozyonun Önlenmesi (M.
Erbil, T. Tüken, S. Yalçınkaya, B.Yazıcı, Çukurova
Üniversitesi)
 ZnCrCo Alaşım Filmlerinin Elektrokimyasal Depolama
Yöntemi ile Üretimi, Karakterizasyonu ve Korozyon
Özelliklerinin İncelenmesi (Ünzile Ulutaş, Mustafa Kemal
Üniversitesi – Eylül 2009)
 Poli(Pirol-Ko-o-Toluidin)’in Elektrokimyasal Sentezi
Karakterizasyonu ve Demirli Malzemeler Üzerinde
Korozyon Performansının Belirlenmesi (Süleyman
Yalçınkaya, Çukurova Üniversitesi – Adana 2008)
Harun ÇETİN - 10280161 24

25. Dinlediğiniz İçin Teşekkürler
