Yüksek mekanik dayanımlı saydam süperhidrofobik kaplamaların üretilmesi ve karakterizasyonu
Yüksek mekani̇k dayanimli saydam süperhi̇drofobi̇k kaplamalarin üreti̇lmesi̇ ve karakteri̇zasyonu
- Tez No: 516149
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MUSTAFA SERDAR ÖNSES
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Metalurji Mühendisliği, Metallurgical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Su ve organik çözücüler gibi farklı sıvılara karşı yüksek derecede iticiliğe sahip yüzeyler, kendiliğinden temizlenen, korozyon önleyici, buzlanma önleyici, su hasatlayıcı kaplamalar gibi geniş bir uygulama sahası için büyük ilgi çekmektedir. İdeal sıvı itici bir yüzeyde, ilgili sıvı yüksek bir temas açısına sahip olmalı ve minimal bir yapışma sergilemlidir. Su için bu yüzeyler, statik temas açısı 150o'nin üzerinde ve su damlalarının yüzeyden yuvarlanması için gerekli kayma açısı 10o'nin altında olduğunda süperhidrofobik (SHP) olarak adlandırılmaktadır. Özellikle uygulamalar için aranan en önemli özellikler, kaplamaların su iticilik, mekanik dayanım ve saydamlığının yüksek olmasıdır. Bu tez çalışmasının ilk kısımda mekanik darbeye ve aşınmaya karşı dirençli SHP kaplamalar kâğıt altlıklar üzerinde, florine edilmiş silika nanoparçacıkların tek adımda spreyle kaplanmasıyla üretilmiştir. Kâğıt üzerindeki SHP kaplamalar, 5° 'den daha düşük yuvarlanma açıları ile gösterildiği gibi, suya ve ~ 45 mN /m'den daha yüksek yüzey gerilimine sahip organik sıvılara aşırı derecede iticidir. SHP kaplanmış kâğıt yüzeyleri, farklı mekanik aşınma testlerini takiben statik temas açılarında ve yuvarlanma açılarında herhangi bir değişiklik olmaksızın sıvı itme davranışlarını muhafaza etmiştir. Kendiliğinden temizleme, buzlanmayı önleme ve gıda ambalajlamadaki kullanım örnekleri ile birlikte mekanik sağlamlık özelliğiyle SHP kâğıtlar büyük bir uygulama potansiyeline sahiptirler. İkinci kısımda ise yansıma önleyici ve saydam süperhidrofobik kaplamaların (SHPARC) üretimi ve karakterizasyonu gerçekleştirilmiştir. Tamamen şeffaf ve suya dayanıklı süperhidrofobik kaplamalar, güneş hücreleri, fotonik cihazlar ve otomotiv ve inşaat endüstrisi için pencereler de dâhil olmak üzere geniş bir uygulama yelpazesinde büyük önem taşımaktadır. Bu tür kaplamaların üretilmesi için en pratik ve yaygın olarak kullanılan yaklaşımlardan biri, hidrofobik nanopartiküllerin çözeltiden biriktirilmesidir. Bu tür kaplamalarda zorluk, eşzamanlı olarak yüksek seviyede su iticilik, mükemmel şeffaflık ve su-darbesi direnci sunmamasıdır. Bu çalışmada, aşılanmış ince polimer (
Özet (Çeviri)
Surfaces that are extremely repellent to a wide range of liquids including water and oils organic solvents are of significant interest for practical applications in self-cleaning, water harvesting, anti-icing, and anti-corrosion coatings. An ideal liquid repellent surface should not only display high contact angles but also exhibit minimal sticking to the liquid of interest. For water, such surfaces are commonly defined as superhydrophobic (SHP) when the water contact angle is greater than 150o and the sliding angle required for the rolling-of the droplets is smaller than 10o. The most important aspects for practical applications are high levels of water repellency, mechanical robustness and transparency. The first part of this thesis focused on fabrication of mechanically robust SHP coatings on paper substrates by one-step spray-coating of fluorinated silica nanoparticles. The coatings were extremely repellent to water and organic liquids with surface tensions higher than ~45 mN/m, as demonstrated by the sliding angles that are lower than 5o. The coated paper substrates retained their SHP behavior without any discernable change in their static contact and sliding angles following different mechanical wear tests. Mechanical robustness together with demonstrations in self-cleaning, anti-icing and food-packaging show great promise for the use of fabricated paper substrates in different applications. In the second part, the fabrication and characterization of anti-reflective and transparent SHP coatings were performed. Fully transparent and water impact resistant superhydrophobic coatings are of great importance in a broad range of fields including solar cells, photonic devices and windows for automotive and construction industry. One of the most practical and widely utilized approach to fabricate such coatings involves solution-based deposition of hydrophobic nanoparticles. A central challenge is that such coatings do not simultaneously offer high levels of water repellency, perfect transparence and water-impact resistance. Here we demonstrate that end-grafted polymer thin (
Benzer Tezler
- Silika katkılı ışık geçirgenliğine sahip AlON seramiklerin reaktif spark plazma sinterleme yöntemi ile üretimi ve karakterizasyonu
Production and characterization of reactive spark plasma sintered transparent AlON ceramics with silica additive
HASAN TAVİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİLİZ ŞAHİN
- Grafen temelli polianilin gümüş nanotanecik nanokompozitlerinin sentez ve karakterizasyonu
Synthesis and characterization of graphene based polyaniline, silver nanoparticle nanocomposites
ZAFER ÇIPLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Kimya MühendisliğiAnkara ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAY YILDIZ
- Sol–jel yöntemi ile hazırlanan TiO2–SiO2 nanokompozit ince filmlerin fiziksel ve mekanik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of physical and mechanical properties of TiO2–SiO2 nanocomposite thin films prepared by sol-gel method
EZGİ DENİZ BİÇER
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiFizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ESRA ÖZKAN ZAYİM
UZMAN REFİKA BUDAKOĞLU
- P2O5–TiO2 esaslı emaye panellerin mimari panellerle karşılaştırılması
Comparative investigation of P2O5–TiO2 based enamel panels with architectural panels
ŞEMSİ MELİH GÜLEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
KimyaSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ESRA ALTINTIĞ
- Bazı hastalıkların erken teşhisi için yeni biyoalgılama sistemlerinin geliştirilmesi
Development of a new biosensor system for early diagnosis of some disease
BURCU ÖZCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
BiyokimyaNamık Kemal ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA KEMAL SEZGİNTÜRK