Fabrication of micropores on polydimethylsiloxane surface via steam annealing process
Polidimetilsiloksan yüzey üzerinde buhar tavlama prosesi ile mikro gözeneklerin oluşturulması
- Tez No: 731899
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHAMMED ENES ORUÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Kimya, Kimya Mühendisliği, Chemistry, Chemical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 55
Özet
Su itici özelliğe sahip süperhidrofobik yüzeylerin geliştirilmesi, korozyona karşı koruma, kirlenmeyi azaltma ve kendi kendini temizleme özellikleri nedeniyle inşaat, otomotiv, havacılık ve gıda işleme gibi sektörler için oldukça önemli bir alandır. Bu amaçla, biyo uyumlu, hızlı ve kolay imal edilebilen, basit bir metodoloji ile üretilebilen polidimetilsiloksan (PDMS) yüzeylere süperhidrofobik özellik kazandırmak için alternatif bir yöntemin geliştirilmesi hedeflenmiştir. Bu çalışmada, üç farklı karışım oranları ile hazırlanan PDMS yüzeylere, yüksek basınçta sıcak su buharı uygulanarak mikro gözenekli yapılar oluşturulmuştur. Yüzeyler, sprey kaplama yöntemi ile hidrofobik özelliğe sahip silica nanopartiküller ile kaplanmıştır. Ayrıca silica nanopartikül kaplı mikro gözenekli PDMS süperhidrofobik yüzeylerin özellikleri ve nanopartiküllerin dayanımları incelenmiştir. Yüzeyler, taramalı elektron mikroskobu (SEM), X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi (FTIR) ve temas açısı ölçümü ile karakterize edilmiştir. SEM görüntüleri üzerinde yapılan morfolojik analiz sonuçları, farklı karışım oranları ile hazırlanan PDMS yüzeylerin, yüzeyler üzerinde oluşan gözenek boyutunu ve hidrofobik özelliklerini değiştirdiğini göstermektedir. Çalışmada 5:1, 10:1 ve 20:1 (w/w) prepolimer ve kürleme ajanı karışım oranları ile çalışılmıştır. En fazla mikro-gözenek yüzey alanı, 20:1 (w/w) oranıyla hazırlanan PDMS yüzey üzerinde oluşturulmuştur. 5:1, 10:1 ve 20:1 (w/w) karışım oranlarında hazırlanan mikro gözenekli yüzeylerin su temas açıları sırasıyla 125°, 134° ve 148°' dir ve silica nanopartiküller ile kaplı yüzeylerin su temas açıları ise sırasıyla 158°, 172° ve 176° olarak ölçülmüştür. Süperhidrofobik yüzey dayanımını incelemek için su sprey darbe testi uygulanmıştır ve en iyi dayanımı 20:1 (w/w) karışım oranına sahip PDMS yüzey göstermiştir.
Özet (Çeviri)
The development of superhydrophobic surfaces (SHS) with water-repellent properties is a very important area for industries such as construction, automotive, aerospace, and food processing due to their corrosion protection, pollution reduction, and self-cleaning properties. For this purpose, it is aimed to develop an alternative method to impart superhydrophobic properties to polydimethylsiloxane (PDMS) surfaces that can be produced with a simple methodology, biocompatible, fast, and easy to manufacture. In this study, microporous structures have been created by applying hot water steam at high pressure to PDMS surfaces prepared with three different mixing ratios. The surfaces have been coated with silica nanoparticles with hydrophobic properties by the spray coating method. In addition, the properties of silica nanoparticle-coated microporous PDMS superhydrophobic surfaces and the durability of nanoparticles have been investigated. The surfaces have been characterized by scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy and contact angle measurement. Morphological analysis results on SEM images show that PDMS surfaces prepared with different mixing ratios change the pore size and hydrophobic properties formed on the surfaces. In the study, 5:1, 10:1 and 20:1 (w/w) prepolymer and curing agent mixture ratios were studied. The maximum microporous surface area was formed on the PDMS surface prepared with a ratio of 20:1 (w/w). The water contact angles of the microporous surfaces prepared at mixing ratios of 5:1, 10:1 and 20:1 (w/w) are 125°, 134° and 148°, respectively. The water contact angles of the surfaces covered with silica nanoparticles have as 158°, 172° and 176°, respectively. To examine the SHS strength, water spray impact test was applied and PDMS surface with 20:1 (w/w) ratio showed the best durability.
Benzer Tezler
- Development of microfluidic systems for differential sorting of microparticles and investigation of their performances
Mikro partiküllerin ayrıştırılması için mikro akış sistemlerinin geliştirilmesi ve performanslarının incelenmesi
KAAN ERDEM
Doktora
İngilizce
2020
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. LÜTFULLAH KUDDUSİ
PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Poli(hekzametilen adipamit) (Poliamid 66) esaslı karbon lifi üretimi sırasında antioksidan kullanımının termal stabilizasyon ve karbonizasyon aşamalarına etkilerinin araştırılması, yapısal ve mekanik özelliklerin karakterize edilmesi
The investigation of the effects of the use of antioxidant during the fabrication of poly(hexamethylene adipamide) (Polyamide 66) based-carbon fiber on the thermal stabilization and carbonization stages and characterization of structural and mechanical properties
LEVENT ERZURUMLUOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KARACAN
- Alifatik naylon 6 liflerinin karbon lif üretiminde hammadde olarak değerlendirilmesi ve karakterize edilmesi
Fabrication and characterization of carbon fibers from aliphatic nylon 6 precursor fibers
HEKİME MEŞELİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiErciyes ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL KARACAN
- Fabrication and characterization of pcl-nha composite scaffolds by using non-solvent induced phase separation technique in bone tissue engineering
Kemik dokusu mühendisliğinde solvent olmayan indüklenmiş faz ayırma tekniği kullanarak pcl-nha kompozit iskeleme fabrikasyonu ve karakterizasyonu
MEHMET SERHAT AYDIN
- Lazer ergitme yöntemi ile kişiye özel hafifletilmiş gerçek kafatası parçası implant imalatı
Fabrication of customized diminish real-skull part implant by laser melting method
KORAY ÖZSOY
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiSüleyman Demirel ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET CENGİZ KAYACAN