Show simple item record

dc.contributor.advisorÖzdemir, Durmuşen_US
dc.contributor.authorMeşe, Ayten Ekin
dc.dateinfo:eu-repo/date/embargoEnd/2019-08-22
dc.date.accessioned2017-02-20T13:21:15Z
dc.date.available2017-02-20T13:21:15Z
dc.date.issued2016-07
dc.identifier.citationMeşe, A. E. (2016). Development of a new infrared spectroscopic method based on multivariate calibration for the determination of aluminum and magnesium oxid thickness on aluminum foil and sheets surfaces. Unpublished master's thesis, İzmir Institute of Technology, İzmir, Turkeyen_US
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11147/4869
dc.descriptionThesis (Master)--İzmir Institute of Technology, Chemistry, İzmir, 2016en_US
dc.descriptionFull text release delayed at author's request until 2019.08.22en_US
dc.descriptionIncludes bibliographical references (leaves: 118-120)en_US
dc.descriptionText in English; Abstract: Turkish and Englishen_US
dc.descriptionxvii, 120 leavesen_US
dc.description.abstractSurface oxidation is a general problem for certain industrial applications such as coating and painting of the finished rolled products. A detailed understanding for the oxide growth mechanism as well as the development of a simple analytical method to measure this oxide thickness is very important in aluminum rolling industry and this study aims to develop a spectroscopic method to determine the oxide thicknesses on the surface of the aluminum by using multivariate calibration and infrared spectroscopy. Two main series of different aluminum alloys (3005 and 3003BZ) were selected in this study to develop a proposed methodology which is based on the combination of Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) with Grazing Angle ATR accessory and chemometrics multivariate calibration techniques. In order to obtain oxide thickness values, X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) was used and aluminum oxide (Al2O3) and magnesium oxide (MgO) thicknesses determinations were carried out by two different multivariate calibration models which are Genetic Inverse Least Squares (GILS) and Genetic Partial Least Squares (GPLS). These models were able to predict Al2O3 and MgO thicknesses using FTIR that is faster, easier and cheaper to operate as well as from XPS. The correlation coefficients of XPS reference oxide thickness values versus FTIR-GATR based GILS and GPLS predicted values were better than 0.919 in range of 0 to 25 nanometers for Al2O3 and 0 to 35 nm for MgO. These results suggest that grazing angle FTIR-ATR spectroscopy may offer a simple and nondestructive alternative for quick determination of oxide layer thickness.en_US
dc.description.abstractAlüminyum alaşımları doğal bir oksit tabakasını yüzeyinde barındırır. Ancak kimi yüksek sıcaklık ısıl işlemleri veya tavlama işlemleri sonrasında da atmosferik oksijen ve/veya nemi yardımıyla malzeme yüzeyinde daha düzensiz kristalografik yapılarda oksit tabakası meydana gelir. Bir alüminyum alaşımının yüzeyinde oluşan nanometre mertebesindeki oksit kalınlığının ölçümü için uygulanabilecek yöntemler, uzun numune hazırlama işlemleri ve X-ışınları fotoelektron spektroskopisi (XPS) gibi gelişmiş fakat pahalı ve zaman alıcı teknikler gerektirmektedir. Bu çalışmada, kızılötesi ve çok değişkenli kalibrasyon metotları kullanılarak alüminyum üzerindeki Al2O3 ve MgO kalınlıklarının ölçülebilmesi amaçlanmıştır. Bu çalışma kapsamında iki farklı alüminyum levha (3005 ve 3003BZ) örneği seçilmiş olup, Grazing Angle ATR aksesuarlı Fourier dönüşümlü kızılötesi spekstroskopisi ile ölçümleri alınmıştır. Dört farklı süre ve beş farklı tavlama sıcaklığı kullanılarak hazırlanan levha ve folyoların spektrumları alındıktan sonra, referans Al2O3 ve MgO kalınlıkları XPS ile ölçülmüştür. Elde edilen verilere kemometrik çok değişkenli kalibrasyon yaklaşımı uygulanmış ve modelleme çalışmalarında Genetik En Küçük Ters Kareler (GILS) ve Genetik Kısmi En Küçük Kareler (GPLS) metotları kullanılmıştır. Elde edilen modelleme sonuçları, hem Al2O3 hem de MgO kalınlığının belirlenmesinde başarıya ulaşılmış olup, XPS metodundan daha hızlı, basit ve kısa zamanda ölçüm yapma olasılığı sağlamıştır. GILS ve GPLS metotları ile elde edilen modellerin korelasyon katsayılarına bakıldığında, 0-25 nm arasında değişen Al2O3 kalınlığı ve 0-35 nm arasında değişen MgO kalınlıklarında, her iki model için de 0.919’den daha iyi modeller elde edilmiştir. Çalışma sonucunda FTIR-GATR spektroskopisinin oksit kalınlığını belirlemede hızlı ve tahribatsız ölçümler yapabildiği sonucuna ulaşılmıştır.en_US
dc.language.isoengen_US
dc.publisherİzmir Institute of Technology
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessen_US
dc.subjectSurface oxidationen_US
dc.subjectInfrared spectroscopyen_US
dc.subjectAluminum alloysen_US
dc.subjectMagnesium oxideen_US
dc.subjectX-ray photoelectron spectroscopyen_US
dc.subjectAluminum foilen_US
dc.titleDevelopment of a new infrared spectroscopic method based on multivariate calibration for the determination of aluminum and magnesium oxid thickness on aluminum foil and sheets surfacesen_US
dc.title.alternativeAlüminyum levha ve folyoların yüzeylerinde oluşan alüminyum ve magnezyum oksit kalınlıklarının belirlenmesi için çok değişkenli kalibrasyona dayalı yen bir kızıl ötesi spektroskopik metot geliştirilmesien_US
dc.typemasterThesisen_US
dc.contributor.departmentİzmir Institute of Technology. Chemistryen_US
dc.relation.publicationcategoryTezen_US


Files in this item

Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record