Zn-X (Cu, Co) İnce Filmlerin Elektrobiriktirilmesi

24. Ulusal Kimya Kongresi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi, 29 Haziran-2 Temmuz 2010, Zonguldak
Zn-X (Cu, Co) İnce Filmlerin Elektrobiriktirilmesi
Mürsel ARICI, Hasan NAZIR
Ankara Üniversitesi Fen Fakültesi Kimya Bölümü Tandoğan 06100 Ankara Türkiye
[email protected]
Son yıllarda çinko alaşımlarının elektrobiriktirilmesine olan ilgi artmıştır. Bunun nedeni; çinko
alaşımlarının korozyon direncinin hem saf çinkoya göre daha yüksek olması hem de çinko
alaşım kaplamalarının esnekliğinin, iletkenliğinin, boyanabilirliğinin ve kaynak yapılabilirlik
özelliğinin iyi olmasıdır.[1]. Ayrıca elektrobiriktirilmiş çinko alaşımları çelik malzemelerin
korunması için kurban metalli kaplama olarak, çevre kirleticiliği ve zehirleyici etkisi yüksek olan
Cd metali yerine de kullanılabilmektedir [2]. Bu çalışmanın amacı, Zn-Cu ve Zn-Co
alaşımlarının, elektrokimyasal kuartz kristal mikrobalans (EQCM) tekniği kullanılarak elektrot
yüzeyine kaplanılması ve kaplama veriminin 0.5 M NaCl çözeltisi içinde test edilmesidir.
Elektrobiriktirme çalışmaları standart üç elektrotlu bir hücrede, referans elektrot olarak Ag/AgCl,
karşıt elektrot olarak Pt ve çalışma elektrodu olarak Au (7.995 MHz, 0.204 cm2), kullanılarak
yapılmıştır. Zn-Cu ve Zn-Co ince film kaplamaları kronoamperometrik (CA) teknikle, sırasıyla 0
V -1.2 V ve -0.4 V -1.2 V aralıklarında, Au yüzeyine akım-kütle (i–Δm) kontrollü olarak
yapılmıştır. Zn-Cu ve Zn-Co alaşımları ile yapılan ince film kaplamaların korozyon direnci 0.5 M
NaCl çözeltisinde, potansiyelinin zamanla değişimi (EOCP-t), kırılma potansiyelinin (Eb)
belirlenmesi ve elektrot yüzeyinde zamana karşı kütle değişimi (Δm-t) takip edilerek
incelenmiştir. Ayrıca, yapılan kaplamaların direnci elektrokimyasal empedans spektroskopisi
(EIS) ile de incelenmiş ve hücrenin elektrokimyasal devre eşdeğeri hesaplanmıştır. Bundan
başka, elektrobiriktirilmiş Zn-Cu ve Zn-Co alaşımlarının yüzey morfolojisi ve bileşimlerinin
bulunması için taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve X-ışınları saçılması spektroskopisi (EDS)
analizi de yapılmıştır.
Çalışmalarda, EQCM tekniğinde transdüser olara kullanılan Au yüzeyine, 50 nm film
kalınlığında Zn-Cu ve Zn-Co kaplamalar yapılmıştır. Kaplamaların 5 saat süreyle 0.5 M NaCl
içindeki kütle kaybı Zn-Cu için 5.67 μg ve Zn-Co için 2.75 μg olarak bulunmuştur. Ayrıca
kaplamaların 5.inci saatin sonunda korozyon potansiyelleri sırasıyla -0.93 V ve -0.72 V olarak
ölçülmüştür. SEM ve EDX analizleri Zn-Cu kaplamasının yüzeyindeki oksidasyon oranının daha
fazla olduğu göstermektedir.
Bu çalışmayı TBAG-106T538 no.lu proje ile destekleyen TÜBİTAK’a teşekkür ederim.
KAYNAKLAR
1. Fratesi, R., Roventi, G., Giulisni, G., Journal of Applied Electrochemistry, 27, 1088-1094,
1997.
2. Hillier, E.M.K., Robinson, M.J., Corrosion Science, 46, 715–727, 2004.