Nanopartiküller kullanarak süperhidrofobik kaplamaların elde edilmesi
Нанобөлүкчөлөрдү колдонуу менен супергидрофобдуу каптоолорду алуу
- Tez No: 657793
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. EMİL ÖMÜRZAK UULU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Chemistry
- Anahtar Kelimeler: Süperhidrobiklik, Silikon nanoparçacığı, Sıvılarda impals plasma, Kaplamalar
- Yıl: 2020
- Dil: Kırgızca
- Üniversite: Kırgızistan-Türkiye Manas Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Materiallerin korroziyon ve bozulma nedenlerinin biri su olduğu için sudan koruma önemlidir. Onların yüzeyin korumak için bir çok yöntemler vardır. Süperhidrofobik yüzeyler suyu itme ve kendi-kendini temizleme özelliği ile son yılları önemsimektedir. Süperhidrofobik yüzeye sahip cisimler ilk defa nilüfer çiçeği yaprağının sürekli temiz kalmasının nedeninin araştırılmasıyla ortaya çıkmıştır. Yaprak yüzeyi, serbest yüzey enerjisi düşük bir madde ile kaplı olmasının yanında nano mertebede pürüzlü bir yapıya sahiptir. Bir yüzeyin hidrofobik olduğu su damlacığının bir yüzey üzerinde ne kadar yayıldığına bağlıdır ve su damlacığı ve yüzey arasındaki temas açısı ile ölçülebilir. Temas açısı 90 dereceden büyük yüzeyler hidrofobiktir. Bu tür yüzeyler üzerinde su damlacıkları yayılmaz, damlacık şeklinde kalır. Süperhidrofobik yüzeylerin su damlacıkları ile temas açısı 150 derecenin üzerindedir. Nilüfer çiçeğinin özelliğin kullanarak yüzeyin pürüzlüğün arttırılması ile superhidrofobik yüzey elde edilir. Bu yüzeyi elde etmek için ucuz ve kolay olan yöntemlerin biri yüzey aktivitesi düşük olan maddelerle nanoparçacıklar kullanılır. Bu çalışmada silikon nanoparçacığı kullanarak superhidrofobik kaplamalar elde edildi. Silikon nanoparçacığı 'Sıvılarda İmlpas Plasma' yöntemi ile silikon kristaliyle sentezlendi. Superhidrofobik sıvı nanoparçacığın etanoldeki çözeltisine stearik asid ekleyerek hazırlandı. Pamuk bezinin yüzeyi daldırma(dip-coating) yöntemi ile ve alüminyum ve beton yüzeyi sprey yöntemi ile kaplandı. Pamuk bezinin temas açısı maksimum 160 derece, minimum 157 derece oldu. Alüminyumun temas açısı 120 derece ve betonun temas açısı 152 derece oldu. Kaplamaların temas açısı“ImageJ”bilgisayar programmının“Contact Angle Plugin”sistemiyle belirlendi. Kaplamaların farklı çevre şartlara göre dayanıklığı test edildi. Pamuk bezi acid çözeltisine az dayanılık gösterdi, baz ve nötr çözeltisine yüksek dayanıklık gösterdi. Kaplama çözeltiler içinde 2 saat daldırıldı. Numune UV ışığı altında 20 saat kalarak her 4 saat içi temas açısı belirlendi. Numune su içinde 5 saatten 25 saate kadar daldırıldı ve düşük sıcaklıkta 2 saatten 8 saate kadar tutuldu. Zamana göre numunenin tamas açısı azaldı. Kaplamanın hesaplanan yüzey gerilimi az oldu. Bu olay kaplamanın temas açısı yüksek olduğunda yüzey gerilimi az oluşun gösterdi. Kaplamaların içinden pamuk bezinin temas açısı yüksek olduğu için bu yöntem tekstil üretiminde kullanlabilir.
Özet (Çeviri)
Супергидрофобные покрытия были получены с использованием наночастиц кремния. Наночастицы кремния была синтезирована из кристалла кремния методом импульсной плазмы в жидкости. Супергидрофобный раствор получен из стеариновой кислоты и наночастиц кремния в этиловом спирте. Поверхность хлопковой ткани была покрыта методом погружения (dip-coating) в ванну с супергидрофобным раствором. Поверхность алюминий и бетон были покрыты с помощью спрей. Величина контактного угла хлопковой ткани был максимум 160 градусов и минимум 157 градусов. Контактного угла алюминия составлял 120 градусов, а угол контакта бетона 152 градуса. Величина контактного угла определена с помощью программы «ImageJ Plugin Contact Angle». Стабильность покрытия исследовали в различных средах. Стабильность кислой средах была меньше, а стабильность в основных и нейтральных средах была высокой. Образец погружена в рН жидкости на 2 часа. Образец подставили в УФ свете на 20 часов и измеряли каждые 4 часа. Образец погружена в воде от 5 до 25 часов и при низкой температуре(-18 oC) подставлена от 2 до 8 часов. С временем контактного угла ткани уменьшился. Расчетное поверхностное натяжение ткани показано низким. Определялось с увеличением контакного угла уменьшалось поверхностного натяжения. Ключевые слова: Супергидрофобность, кремниевые наночастицы, импульсная плазма в жидкости, покрытия
Benzer Tezler
- Sprey kaplama yöntemi ile üretilen SiO2 temelli süperhidrofobik kaplamaların mekanik kararlılıklarının incelenmesi
Investigation of the mechanical durability of SiO2 based superhydrophobic coatings produced with spray coating method
ALİ HAYDAR GÜNEŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Uçak MühendisliğiKocaeli ÜniversitesiHavacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SİNAN FİDAN
- Kağıt mikroyapısının transfer edilmesiyle yüksek dayanımlı süperhidrofobik kaplamaların üretilmesi
Fabrication of highly robust superhydrophobic coatings by transferring the microstructure of paper
NUSRET ÇELİK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Mühendislik BilimleriErciyes ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SERDAR ÖNSES
- Çok tabakalı (LBL)kaplama yöntemi kullanılarak süperhidrofob pamuklu kumaş üretimi
Production of superhydrofob cotton fabric by using multi-layer (LBL) method
SOLOMON TILAHUN DESISA
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EYLEN SEMA DALBAŞI
- Hot electron interactions in nanostructures
Nanoyapılarda sıcak elektron etkileşimleri
İSMET İNÖNÜ KAYA
Doktora
İngilizce
1997
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiDOÇ. DR. RECAİ ELLİALTIOĞLU