Buzlanmayı önlemek için sıvı emdirilmiş polimer yüzeylerin sentezi ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of liquid impregnated polymer surfaces for anti-icing
- Tez No: 388295
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSNÜ YILDIRIM ERBİL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Kimya Mühendisliği, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Chemistry, Chemical Engineering, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Kauçuk, buzlanmayı önleyici kaplama, solvent emilimi ve tutulması, buz birikimi, buz yapışması, damla donma süresi, Rubber, anti-icing coating, liquid-infused surfaces and solvent retention time, ice accumulation, ice-adhesion force, droplet freezing time
- Yıl: 2015
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 151
Özet
Yüzey buzlanması uçaklar, gemiler, rüzgâr türbinleri, telekomünikasyon antenleri gibi birçok sistemi olumsuz olarak etkilemektedir. Bu tez çalışmasında, ucuz solvent emdirilmiş kauçuk yüzeylerin buz tutmama özellikleri test edilmiştir. Uygun kauçuk/solvent çifti seçimi için buzlanmanın gerçekleştiği 0°C'nin altında kırılgan olmayan polibutadien kauçuk, doğal kauçuk, kloropren, akrilonitril butadien kauçukları oda sıcaklığında S2Cl2 ile çapraz bağlanarak film halinde kaplamalar yapıldı. Kauçukların emdirilen solventleri buharlaşmadan bünyesinde ne kadar süre tutabildiği saptandı. Sonuç olarak polialfa-olefin ve silikon yağı solventlerini en uzun süre bünyesinde tutabilen kauçuğun CBR olduğu saptandı. Ayrıca CBR kauçuğuna serbest radikalik kopolimerizasyonla Zonyl TA-N florlu-monomeri aşılanarak farklı ıslanabilirlikte hidrofob ve süperhidrofob kauçuk yüzeyler elde edildi. Öte yandan emdirilen sıvı özelliklerinin buz tutmama üzerindeki etkisini incelemek için de hidrojen bağı yapabilen gliserin, formamid ve etilen glikol emdirilmiş selüloz esaslı filtre kâğıdı yüzeyler hazırlandı. Tüm bu yüzeylere ve referans malzeme olarak kullandığımız alüminyum ve Teflon yüzeylere, iklimlendirme kabini içerisinde aşırı soğutulmuş su damlacıkları püskürtülerek ağırlık artışı yöntemiyle buz birikim testleri yapıldı. Ayrıca bunlar üzerinde oluşturulan buz damlasını yüzeyden uzaklaştırabilmek için buz yapışma testleri yapıldı ve su damlasının donma süreleri incelendi. Yapılan buz birikim denemeleri sonucunda, solvent emmiş veya florlu aşı yapılmış CBR kauçuğunun Teflondan daha iyi sonuç vermediği, ancak gliserin, formamid ve etilen glikol emdirilmiş selüloz esaslı filtre kâğıdı yüzeylerin ise alüminyum yüzeye göre % 42-73 arasında daha az buz birikimine sebep olduğu; ve ayrıca sıvı emdirilmiş yüzeylerin ayrıca buz yapışması kuvveti bakımından en avantajlı olduğu saptandı.
Özet (Çeviri)
Icing on surfaces adversely affects airplanes, wind turbines and telecommunication systems etc. The surfaces swollen with cheap suitable solvents were tested regarding to their anti-icing properties in this thesis work. To select a suitable polymer/solvent pair, cis-polybutadiene rubber, natural rubber, chloroprene and acrylonitrile butadiene rubber which are non-fragile under 0°C were cross linked with S2Cl2. Then the retention times of various organic solvents on the rubbery coatings were determined. CBR coating surface was found to have the longest retention time for polyalphaolephin and silicone solvents. In addition, CBR rubber was grafted with Zonyl TA-N fluoro-monomer to obtain surfaces with superhydrophobic properties. In order to check the effect of the type of the swelling solvents on the anti-icing properties, cellulose based filter papers were also tested after impregnating glycerine, formamide and ethylene glycol solvents. Ice accumulation tests were performed on these surfaces together with reference surfaces of polytetrafluoroethylene and aluminium. Super-cooled water droplets were sprayed onto the test surfaces in a climatic chamber and weight increase of ice were measured. Ice adhesion force after ice drop formation and droplet freezing times were also determined. CBR rubber coatings swollen by solvents and CBR grafted with fluoro-monomer did not reduce the ice accumulation in comparison with the PTFE surface. However, cellulose based filter papers impregnated with hydrogen-bonding solvents such as glycerine, formamide and ethylene glycol reduced ice accumulation between 42 and 73%, when compared to the aluminium surface. In addition, the lowest ice-adhesion forces were found on these hydrophilic liquid-infused filter paper surfaces.
Benzer Tezler
- Yüksek mekanik dayanımlı saydam süperhidrofobik kaplamaların üretilmesi ve karakterizasyonu
Yüksek mekani̇k dayanimli saydam süperhi̇drofobi̇k kaplamalarin üreti̇lmesi̇ ve karakteri̇zasyonu
İLKER TÖRÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Metalurji MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR ÖNSES
- Preparation and characterization of paraffin and polyethylene glycol based phase change materials for white good applications
Beyaz eşya uygulamaları için parafin ve poliethilen glikol bazlı faz değiştiren malzemelerin hazırlanması ve karakterizasyonu
NİLÜFER ERTUNÇAY
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATMA SENİHA GÜNER
DR. YUSUF YUSUFOĞLU
- Uçaklarda uçuş esnasında meydana gelebilecek buzlanma risk derecesinin ysa kullanılarak tahmin edilmesi
Estimation of the degree of icing that may occur during flight in airplanes using ann
SERHAT FENAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Sivil HavacılıkErciyes ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAMDİ ERCAN
- Buzlanmayı önlemek için toprak kaynaklı ısı borularının teorik incelenmesi
Theoritical investigation of ground source heat pipes for ice prevention
RAGIP YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
EnerjiSüleyman Demirel ÜniversitesiEnerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AHMET ÖZSOY
- Elektriksel iletkenlik özelliği olan asfalt betonu dizaynı
Design of electrically conductive asphalt concrete
CİHAN DÜŞMEZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAHİT GÜRER