Anodik polarizasyon sırasında aluminyum yüzeyinde patern eldesi

Abstract

Dünyanın çeşitli yerlerinden birçok bilim adamı, geleneksel ya da geleneksel olmayan yöntemlerle geniş uygulama alanlarına sahip olan aluminyum malzemeleri üretmeye çalışmaktadır. Ancak, günümüzde kullanılan bu üretim prosesleri bazı dezavantajlara ve sınırlamalara sahip olduğu için, aluminyum üzerinde nano-şablon oluşturmak için yeni bir yöntem keşfetme ihtiyacı her zaman gündemdedir. Bu noktada, uygulanmış yüksek potansiyellerde çözünme yerine yüzeyini koruyucu oksit filmi ile kapatan aluminyumun özel elektrokimyasal davranışı önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı alüminyumun doğası gereği anodik polarizasyon sırasında oluşturduğu oksit filmin özelliklerinin incelenmesi ve elektrolit ile ilişkisinden yararlanarak üzerinde geniş bir alanda düzenli alumina nano-yapıların elde edilmesidir. Anodik polarizasyon sırasında oluşan oksit filmin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin anodun içinde bulunduğu elektrolite bağlı olduğu gerçeğinden yola çıkarak çalışma sırasında öncelikli olarak elektrolitin bileşiminin dereceli bir şekilde değiştirildiği bir takım deneyler yapılmıştır. Söz konusu deneylerin sonucunda fosforik asit ile sülfirik asit oranlarının 2:3 olduğu durumda oksit filminde „barnacle‟ şeklinde şablonların elde edildiği görülmüş, daha sonra farklı proses parametrelerinde yapılan deneyler sonucunda da desen yapıları ile farklı çalışma koşulları (elektrolit özellikleri, anot malzeme özellikleri, proses süresi ve voltaj etkisi) arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Anodik polarizasyon işlemi sırasında oluşan düzenli ve kararlı bu nano yapıların fiziksel ve kimyasal özellikleri SEM (EDS eklemeli) ve AFM yüzey karakterizasyon yöntemleri yapılarak tanımlanmıştır. Özet olarak, anodik oksit film üzerinde bulunan „barnacles‟ olarak adlandırılmış nano yapıların eldesi için yeni bir yöntem bu çalışma içerisinde önerilmiştir. Bu metot geleneksel veya geleneksel olmayan yöntemlere nazaran daha ucuz, daha kolay ve çeşitli üretim proseslerine daha kolay adapte edilebilir özellik göstermektedir.

Dünyanın çeşitli yerlerinden birçok bilim adamı, geleneksel ya da geleneksel olmayan yöntemlerle geniş uygulama alanlarına sahip olan aluminyum malzemeleri üretmeye çalışmaktadır. Ancak, günümüzde kullanılan bu üretim prosesleri bazı dezavantajlara ve sınırlamalara sahip olduğu için, aluminyum üzerinde nano-şablon oluşturmak için yeni bir yöntem keşfetme ihtiyacı her zaman gündemdedir. Bu noktada, uygulanmış yüksek potansiyellerde çözünme yerine yüzeyini koruyucu oksit filmi ile kapatan aluminyumun özel elektrokimyasal davranışı önem kazanmaktadır. Bu çalışmanın amacı alüminyumun doğası gereği anodik polarizasyon sırasında oluşturduğu oksit filmin özelliklerinin incelenmesi ve elektrolit ile ilişkisinden yararlanarak üzerinde geniş bir alanda düzenli alumina nano-yapıların elde edilmesidir. Anodik polarizasyon sırasında oluşan oksit filmin fiziksel ve kimyasal özelliklerinin anodun içinde bulunduğu elektrolite bağlı olduğu gerçeğinden yola çıkarak çalışma sırasında öncelikli olarak elektrolitin bileşiminin dereceli bir şekilde değiştirildiği bir takım deneyler yapılmıştır. Söz konusu deneylerin sonucunda fosforik asit ile sülfirik asit oranlarının 2:3 olduğu durumda oksit filminde „barnacle‟ şeklinde şablonların elde edildiği görülmüş, daha sonra farklı proses parametrelerinde yapılan deneyler sonucunda da desen yapıları ile farklı çalışma koşulları (elektrolit özellikleri, anot malzeme özellikleri, proses süresi ve voltaj etkisi) arasındaki ilişki değerlendirilmiştir. Anodik polarizasyon işlemi sırasında oluşan düzenli ve kararlı bu nano yapıların fiziksel ve kimyasal özellikleri SEM (EDS eklemeli) ve AFM yüzey karakterizasyon yöntemleri yapılarak tanımlanmıştır. Özet olarak, anodik oksit film üzerinde bulunan „barnacles‟ olarak adlandırılmış nano yapıların eldesi için yeni bir yöntem bu çalışma içerisinde önerilmiştir. Bu metot geleneksel veya geleneksel olmayan yöntemlere nazaran daha ucuz, daha kolay ve çeşitli üretim proseslerine daha kolay adapte edilebilir özellik göstermektedir.