Dergiler / International Journal of Innovative Engineering Applications / 2022 / Cilt: 6 - Sayı: 1

AISI 304 Paslanmaz Çeliğin Spin Yöntemi Kullanılarak TiO2 Filmi İle Kaplanması ve Yapısal Özelliklerinin Araştırılması

Coating TiO2 Film Using the Spin Method of AISI 304 Stainless Steel and Investigation of the Structural Properties

Sayfa
97–102
Yayın Tarihi
2022-10-19
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Çalışma sonrasında tavlama sıcaklığının ve süresinin yüzey morfolojisini değiştirdiği SEM analizleri belirlenmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada iyi pasiflik, düşük iletkenlik ve iyi tribolojik özelliklere sahip TiO2 seramik oksit filmi sol jel spin kaplama yöntemi ile paslanmaz çelik (AISI 304) malzemesi kaplanmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Kaplanan TiO2 filmlerin yapısına tavlama sıcaklığı ve süresinin etkisi incelenmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Çalışma sonrasında tavlama sıcaklığının ve süresinin yüzey morfolojisini değiştirdiği SEM analizleri belirlenmiştir.
🔬Tür:Araştırma Makalesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:İnce Film · Spin Kaplama · Tavlama sıcaklığı

Özet

Bu çalışmada iyi pasiflik, düşük iletkenlik ve iyi tribolojik özelliklere sahip TiO2 seramik oksit filmi sol jel spin kaplama yöntemi ile paslanmaz çelik (AISI 304) malzemesi kaplanmıştır. Kaplanan TiO2 filmlerin yapısına tavlama sıcaklığı ve süresinin etkisi incelenmiştir. Kaplama işlemi için Ethyl acetoacetate (EAcAc), etanol ve titanium kaynağı olarak Tetra-n-butyl orthotitanate (TBT) kullanılmıştır. TiO2 ince film kaplama işleminde spin döndürme hızı olarak 2600 devir/dakika seçilmiştir. Tavlama süresinin ve sıcaklığının kaplama yapısına etkisini incelemek amacıyla 1 ve 1,5 saat işlem sürelerinde ve 500 °C, 600 °C, 700 °C işlem sıcaklıklarında tavlama uygulanmıştır. Yapılan kaplamaların yapısal özellikleri XRD ve SEM analizleri ile incelenmiştir. Yapılan analizlere göre elde edilen piklerin anataz ve rutile fazında olduğu belirlenmiştir. XRD sonuçları incelendiğinde bütün sıcaklıklarda ve sürelerde baskın pikin Rutile (210) fazı olduğu görülmüştür. Ayrıca XRD analizlerinden R(210) fazı için kristal boyutu (D), dislokasyon yoğunluğu (δ) ve gerinim (ε) gibi parametreler belirlenmiştir. Çalışma sonrasında tavlama sıcaklığının ve süresinin yüzey morfolojisini değiştirdiği SEM analizleri belirlenmiştir.

Abstract

In this study, TiO2 ceramic oxide film with good passivity, low conductivity and good tribological properties was coated on stainless steel (AISI 304) material by sol gel spin coating method. The effect of annealing temperature and time on the structure of the coated TiO2 films was investigated. Ethyl acetoacetate (EAcAc), ethanol and as titanium source Tetra-n-butyl orthotitanate (TBT) was used for the coating process. In the TiO2 thin film coating process, 2600 rpm was chosen as the spin rotation speed. In order to examine the effect of annealing time and temperature on the coating structure, annealing was applied at treatment times of 1 and 1.5 hours and at processing temperatures of 500 °C, 600 °C, 700 °C. The structural properties of the coatings were investigated by XRD and SEM analysis. It was determined that the peaks obtained according to the analyzes were in the anatase and rutile phases. When the XRD results were examined, it was seen that the dominant peak was the Rutile (210) phase at all temperatures and times. In addition, parameters such as crystal size (D), dislocation density (δ) and strain (ε) were determined for the R(210) phase from XRD analysis. After the study, SEM analyzes were determined that the annealing temperature and time changed the surface morphology.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

UĞURLU, H. A., ÖZKAVAK, H. V. (2022). AISI 304 Paslanmaz Çeliğin Spin Yöntemi Kullanılarak TiO2 Filmi İle Kaplanması ve Yapısal Özelliklerinin Araştırılması. International Journal of Innovative Engineering Applications, Cilt: 6 - Sayı: 1, 97–102. https://ajindex.com/articles/541184

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (10)

  1. Hu, Q., Zhang, G., Qiu, Y., Guo, X. (2011). The crevice corrosion behaviour of stainless steel in sodium chloride solution. Corrosion Science, 53, 4065-4072.
  2. Wang, Z., Cong, Y., Zhang, T., Shao, Y., Meng, G. (2011). Study on the crevice corrosion behavior of 316L stainless steel used on marine gas turbine inlet filters by stochastic methods. Int. J. Electrochem. Sci., 6, 5521-5538.
  3. Zhang, C., Huang, B.,Xu, J., Cao, W.,Sun, G.,Xiao, J.,Yin, S. (2020).Effect of Mo on tribological behaviors of atmospheric plasma sprayed Al2O3- 13%TiO2/Mo coatings under boundary lubrication condition. Ceramics International, 46, 15066-15075.
  4. Arjmand, S., Khayati, G.R., Akbari, G.H. (2019). Al/Ti5Si3-Al3Ti composite prepared via insitu surface coating of Ti using tungsten inert gas welding. J. Alloys Compd., 808, 151739. Zavareh, M., Diaa, A., Sarhan, M., Razak, B., Basirun, W. (2014). Plasma thermal spray of ceramic oxide coating on carbon steel with enhanced wear and corrosion resistance for oil and gas applications. Ceramics International, 40, 14267–14277.
  5. Saravanan S., Dubey R.S. (2021). Optical and structural investigations of TiO2 multilayers on glass prepared via sol–gel spin-coating technique. Materials Today: Proceedings https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.10.129, in Press.
  6. Vega F.L.A., Olaya, J.J., Ruiz, J.B. (2017). Synthesis and corrosion resistance of SiO2-TiO2-ZrO2-Bi2O3 coatings spin-coated on Ti6Al4V alloy. Ceramics International, 107, 2411-2502.
  7. Wang, D., Bierwagen, G.P. (2009). Sol-gel coatings on metals for corrosion protection. Prog. Org. Coatings, 64 (4), 327–338.
  8. Guglielmi, M. (1997). Sol-gel coatings on metals. J. Sol-Gel Sci. Technol., 8 (1),443–449.
  9. Voevodin, N. N., Grebasch, N. T., Soto, W. S., Arnold, F. E., Donley, M. S. (2001). Potentiodynamic evaluation of solgel coatings with inorganic inhibitors, Surf. Coatings Technol., 140 (1), 24– 28. Kumar A., Sharma K.K., Chand S., Kumar A. (2018). Investigation of barrier inhomogeneities in I-V and C-V characteristics of Ni/n-TiO2/p-Si/Al heterostructure in wide temperature range. Superlattices and Microstructures, 122, 304–315.
  10. Grant, C.D., Schwartzberg, A.M., Smestad, G.P., Kowalik, J., Tolbert, L.M., Zhang, J.Z. (2002). Characterization of anocrystalline and thin film TiO2 solar cells with poly(3-undecyl-2,2'-bithiophene) as a sensitizer and hole conducto. Electroanal. Chem., 522, 40. Peng, B., Jungmann, G., Jäger, C., Haarer, D., Schmidt, H.W., Thelakkat, M. (2004). Systematic investigation of the role