Geri Dön

Transparan ve dayanıklı kaygan sıvı emdirilmiş kaplamaların hazırlanması

Transparent and durable slippery liquid-infused poroussurfaces coatings

  1. Tez No: 874353
  2. Yazar: BÜŞRA NUR ÇAĞLAR
  3. Danışmanlar: PROF. DR. GÖKÇEN DEMİREL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Kimya, Chemistry
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2024
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Ankara Hacı Bayram Veli Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Kimya Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Bu çalışmada nanopartikül ile pürüzlendirilmiş yüzeylere yağ infüzyonu ile yüksek mekanik dayanıma sahip, son derece şeffaf ve kaygan yüzeyler hazırlanmıştır. Literatürde kaygan yüzey kaplamaların hazırlanması üzerine pek çok çalışma bulunmaktadır. Fakat bu çalışmada ilk kez yüksek mekanik dayanıma sahip ve kendi kendini temizleyebilen bu yüzey kaplamaların hazırlanmasında yapışkan ve bağlayıcı özelliğe sahip laponit nanokili (LAP) kullanılmıştır. Bu amaçla temizlenmiş yüzeyler LAP ile kaplandıktan sonra farklı boyutlarda sentezlenen silika nanopartiküller ile kademeli olarak sprey kaplama yöntemiyle pürüzlendirilmiştir. Pürüzlendirilmiş yüzeyler Trimetoksi(oktasil)silan (OTS) ile modifiye edilmiştir. Kaygan sıvı katkılı gözenekli yüzeylerin (SLIPs) eldesi, kaygan yağlayıcının pürüzlü yüzeyin gözenekli yapısına infüzyonu ile gerçekleştirilmiştir. Yüzeylerin pürüzlendirilmesinde 37 nm ve 63 nm olacak şekilde farklı boyutlarda SiO2 nanoparçacıkları kullanılmıştır. Bu parçacıklar cam yüzeyler üzerine farklı tabaka sayısında ve farklı derişimlerde parçacıklar püskürtülmüştür. Kaplamalarda bu optimizasyonlar yapılarak en optimum yüzey kaplaması 6 Tabaka ve SiO2 derişimi %0,4 (a/h) olarak belirlenmiştir. Kaplamaların ıslanabilirliği su değme açısı ölçümleri ile karakterize edilmiştir. Gözenekli yüzeylere, florakarbon bazlı bir yağ olan Krytox-GPL103 ve çeşitli bitkisel yağların infüzyonu gerçekleşmiştir. Yüzeylerin, kendi kendine temizleyebilme özelliği test edilmiş ve yüzeylerin 5°, 10° ve 15° 'lik kayma açılarında su damlasının yüzeyleri ıslatmadan ayrıldığı görülmüştür. LAP kaplamanın mekanik dayanıma etkisi farklı döngülerde zımpara kâğıdı ile sürtme testi yapılarak incelenmiş ve Taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile karakterize edilmiştir. Ek olarak, mekanik dayanımı, kendi kendini temizleme, buzlanma geciktirme, kimyasal çözeltilere karşı gösterdiği performans, anti bakteriyel ve yüzeyde su toplama testleri yapılmıştır. Yüzeylerin transparanlığını belirlemek amacıyla UV-Vis spektrometresi ile karakterize edilmiştir. Bu SLIPs kaplamaların farklı yüzeylere de uygulanarak etkinliği incelenmiştir. Bu tez çalışmasında, son derece şeffaf, sağlam ve kaygan kaplamların imalatı yapılmıştır. Geliştirilen kaplamalardan elde edilen başarılı sonuçlar ile literatüre basit, dayanıklı, kir tutmayan, buz geciktirme ve anti bakteriyel özellikli, endüstriyel uygulamalar için uygun yeni bir kaplama yöntemi kazandırılmıştır.

Özet (Çeviri)

In this study, highly transparent and slippery surfaces with high mechanical strength were prepared by infusion of oil onto nanoparticle-roughened surfaces. There are many studies in the literature on the preparation of slippery surface coatings. However, in this study, laponite nanoclay (LAP), which has adhesive and binding properties, was used for the first time in the preparation of these surface coatings that have high mechanical strength and can self-clean. For this purpose, after the cleaned surfaces were coated with LAP, they were gradually roughened by the spray coating method with silica nanoparticles synthesized in different sizes. Roughened surfaces were modified with Trimethoxy(octacyl)silane (OTS). Obtaining slippery liquid doped porous surfaces (SLIPs) was achieved by infusing the slippery lubricant into the porous structure of the rough surface. SiO2 nanoparticles of different sizes, 37nm and 63nm, were used to roughen the surfaces. These particles were sprayed on glass surfaces with different numbers of layers and different concentrations. By making these optimizations in the coatings, the most optimum surface coating was determined as 6 layers and SiO2 concentration as 0.4% (w/v). The wettability of the coatings was characterized by water contact angle measurements. Infusion of fluorocarbon based lubricant, Krytox-GLP103 and various vegetable oils was carried out on porous surfaces. The self- cleaning feature of the surfaces was tested and it was observed that the water droplet separated from the surfaces at sliding angles of 5°, 10° and 15° without wetting the surfaces. The effect of LAP coating on mechanical strength was examined by abrasion test with sandpaper in different cycles and characterized by Scanning electron microscope (SEM). In addition, mechanical strength, selfcleaning, frost delay, performance against chemical solutions, anti- bacterial and surface water collection tests were performed. UV-Vis spectrometry was characterized to determine the transparency of the surfaces. The effectiveness of these SLIPs coatings was examined by applying them to different surfaces. In this thesis study, extremely transparent, durable and slippery coatings were manufactured. With the successful results obtained from the developed coatings, a new coating method that is simple, anti- bacterial, durable, dirt-repellent and ice retardant and suitable for industrial applications has been introduced to the literature.

Benzer Tezler

  1. Bazı endüstriyel malzemelerin mikrodalga dielektrik sabitinin ölçülmesi

    Başlık çevirisi yok

    KAYHAN GÖVER

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1996

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSelçuk Üniversitesi

    Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ALİ OKTAY

  2. In-vitro evaluation of the effect of two surface treatment techniques and three adhesive systems on the shear bond strength of aged composite resin repair

    İki değişik yüzey hazırlığı ve üç farklı adeziv sistem uygulamasının yaşlandırılmış kompozitlerde yapılan tamir işleminin makas kuvvetlere karşı dayanımının in vitro incelenmesi

    AML AL MAGTOF MOHAMED SHABAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Diş HekimliğiYeditepe Üniversitesi

    Restoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ALİ KAĞAN GÖKÇE

  3. Fabrication of SWCNT/AgNW/PEDOT: PSS nanocomposite transparent conductive films

    Karbon nanotüp/gümüş nanotel/PEDOT: PSS nanokompozitlerden transparan ve iletken ince filmlerin üretilmesi

    SERRA MELEK AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  4. Design of textile based humidity sensor for protection of fruit trees in agricultural applications

    Tarımsal uygulamalarda meyve ağaçlarını korumak için tekstil tabanlı nem sensörü tasarımı

    DAMLA RABİA TÜZER HAMZAOĞLU

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2021

    Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Tekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SENEM KURŞUN BAHADIR

  5. Kalay tuzları ile elektrolitik renklendirilmiş AAO tabakasının yapısal, kimyasal ve optik özelliklerinin yüksek sıcaklıktaki davranışı yardımı ile tanımlanması

    Investigation of the structural, chemical and optical properties of tin electro-colored AAO layer with the help of high temperature behavior

    ALİ YÜCEL SÖNMEZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MUSTAFA KAMİL ÜRGEN