Havacılık sektöründe kullanılan al (2024) alaşımının korozyonuna bazı inhibitörlerin etkisinin teorik yöntemlerle araştırılması

Havacılık sektöründe, korozyon çok önemli bir hasar çeşididir. Hava araçlarında kullanılan malzemelerin aşırı yorulmasına, ömürlerinin azalmasına ve verimliliğin düşmesine sebep olmaktadır. Bu durum aracın hizmet ömrünü ve bakım periyotlarınıda etkilemektedir. Havacılık sektöründe faaliyet gösteren üreticiler, malzeme seçimi esnasında korozyona dayanıklı malzemeleri tercih ederler. Ayrıca korozyon oluşumunu ötelemek için ortama belli bir miktarda katıldığında korozyon hızını azaltan inhibitörlerin ortama ilavesi ile dayanıklı fakat yüksek maliyetli malzemeler kullanmak yerine daha uygun maliyetli malzemeler kullanılabilmektedir. Alüminyum alaşımları, uçakların kanat ve çeşitli yapı malzemeleri için iyi bir seçimdir. Performans özellikleri, maliyeti, tasarımı ve üretim teknikleri, yeni nesil uçaklar için önemli miktarlarda alüminyum alaşımının kullanımı için gereken sebeplerdir. Al (2024) alaşımlı levhalar iyi kırılma tokluğu ve yorulma özelliklerine sahiptir. Ayrıca, havacılık uygulamaları için daha yüksek hasar toleransı ve daha uzun süreli dayanıklılığa sahip olduklarından tercih sebebidirler. Bu çalışmada, havacılık sektöründe yaygın olarak kullanılan Al (2024) alaşımının zamanla maruz kaldığı çeşitli koşullar sonucu alaşımda meydana gelen korozyon için Na2CrO4, CeCl3, SrCrO4, C7H5NaO2 inhibitörlerinin oluşturduğu etkiler fonksiyonel yoğunluk teorisi (Density Functional Theory-DFT) yöntemiyle teorik olarak incelenmiştir. Elektronik yapı hesaplamaları ve görüntüleme işlemleri Gaussian 09 programının yardımıyla gerçekleştirilmiştir. Bu hesaplamalar, bileşiklerin nötr halleri ve korozif bir ortam sağlayan NaCl içeren durumları için gaz ve sulu fazlarda ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir. Optimizasyon işlemi B3LYP fonksiyoneli ve SDD baz seti kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Elektronik yapının anlaşılabilmesi için EHOMO, ELUMO, ΔE, dipol moment (μ), elektronegativite (χ), küresel sertlik (𝜂), elektrofilisite endeksi (ω) gibi kuantum kimyasal parametreler hesaplanmıştır. Ayrıca bu tez çalışmasında atıfta bulunulan korozyon hızı ve polarizasyon direncini (Rp) içeren deneysel veriler, 0.1 M NaCl ortamında korozyona uğrayan Al (2024) alaşımının incelendiği önceki bir deneysel çalışmaya aittir. Teorik hesaplamalar ve deneysel sonuçlar karşılaştırıldığında, bileşiklerin nötr halleri için inhibisyon özellikleri ile elektronik yapı parametreleri arasında doğrudan bir korelasyon olmadığı, ancak bir NaCl bileşiği varlığında, deneysel sonuçlara göre en iyi inhibitör olan Na2CrO4 için elde edilen teorik verilerin EHOMO ve ΔE parametreleriyle yakından ilişkili olduğu sonucuna ulaşılmıştır.