Dinamik olarak yağ itici seramik yüzeylerin sentezi

Abstract

Bir katı yüzeyin kirlenmemesi, sıvı damlasının yüzeyden akarken arkasında kendisinden herhangi bir kalıntı bırakmadan yüzeyi terk etmesi durumunda meydana gelir. Böyle yüzeylerde sıvı, yüzey üzerinde ilerlerken yüzeydeki toz ve kalıntıları da kendi bünyesine alabilir. Bu durumda yüzey kendi kendini temizliyor denir. Bu olayın olması için yüzeyin sıvıya karşı süper itici özellik taşıması ve temas açı karmaşasının (CAH) veya sıvının kayma açısı değerinin (TA) 10o ve altı değere sahip olması gerekir. Süper yağ itici bir yüzey yüksek oranda flor içeren bileşikler kullanılarak pürüzlü bir kaplama oluşturulması ile sağlanır. Hem yüksek oranda flor içeren bileşiklerin gerekliliği hem de yüksek pürüzlülük böyle yüzeylerin endüstriyel sentezlerinde maliyeti çok arttırır ve mekanik dayanımlarını düşürür. Dinamik yağ itici yüzeylerin süperoleofobik yüzeylere göre avantajı düşük pürüzlülükten kaynaklı hem daha yüksek mekanik dayanım hem de daha ucuza sentezlenebilmesidir. Bu tez çalışmasında amaç, pürüzlülük olmayan düşük kayma açısına sahip dinamik yağ itici seramik yüzeylerin üretilmesidir. Bu amaçla kompozit çözeltiler FAS ve bazı alkoksisilanların sol-jel tekniği ile sentezlenmesi ile elde edilerek seramik yüzeylere püskürtme ile kaplama tekniği kullanılarak kaplanmıştır. Üretilen kir tutmayan seramik yüzeylerin öncelikle yüzey gerilimi 21 ile 35 mN/m arası değişen 6 farklı yağ ile kayma ve denge temas açısı değerleri belirlenmiştir. Yüzeylerin mekanik ve kimyasal testleri ise Kale Seramik Arge Departmanında ISO standartlarında yapılmıştır.

A solid surface doesn't retain dirt if the liquid droplet leaves the surface without leaving any residue behind it as it flows from the surface. On such surfaces, the liquid can move on the surface while dust and residues on the surface can take its own form. In this case the surface is called self-cleaning. For this to happen, the surface must have a super-repullent property against the liquid, and the contact angle hysteresis (CAH,) or tilt angle (TA,) value of the liquid should be 10o or less. A superoleophobic surface is provided by forming a rough coating using high fluorine containing compounds. Higher fluorine requirement and roughness increase the cost of surfaces in industrial production and reduce the mechanical strength. The advantage of dynamic oil-repellent surfaces over superoleophobic surfaces is that they can be synthesized both at higher mechanical strength from low roughness and at lower cost. The purpose of this thesis is to produce dynamic oil-repellent ceramic surfaces with low tilt angle without roughness. For this purpose, composite solutions were obtained by sol-jel synthesis of FAS and some alkoxysilanes and are coated on the ceramic surfaces using a spray coating technique. The tilt and equilibrium contact angle values of the ceramic surfaces without dirt were determined with 6 different oils with surface tension ranging between 21 and 35 mN/m. The mechanical and chemical tests of the surfaces were carried out by Kale Seramik Arge Department under ISO standards.