Alüminyum yüzeyler üzerine süperhidrofobik kaplamaların uygulanmasında proses parametrelerinin deneysel tasarım yöntemleri ile optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Bilecik Şeyh Edebali Üniversitesi, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, -, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ÇETİN KARAGÖL
Asıl Danışman (Eş Danışmanlı Tezler İçin): Çağlayan Açıkgöz
Eş Danışman: Sahra Dandıl
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yüzey kaplama işlemleri, malzemelere istenilen yüzey özelliklerinin kazandırılması için yoğun şekilde kullanılan ve geliştirilen bir konudur. Bu çalışmada, alüminyum yüzeyler üzerinde, daldırma kaplama yöntemi ile süperhidrofobik kaplamalar geliştirilmesi hedeflenmiş ve bu kapsamda deney koşulları deneysel tasarım yöntemlerinden biri olan Taguchi deney tasarım yöntemi ile de optimize edilmiştir. Deneysel tasarımda; zımpara, aşındırma ve modifikasyon olmak üzere 3 faktör belirlenmiş ve bu üç faktör için de 3 seviye belirlenerek, etki dereceleri ve birbirleri ile etkileşimleri incelenmiştir. Deneysel çalışmalarda numune olarak 7 cm x 2 cm x 1,5 mm boyutlarındaki alüminyum plakalar kullanılmıştır. Deney numunelerinin zımpara işleminde 3 farklı zımpara kağıdı (400,600 ve 800' lük) kullanılmıştır. Aşındırma ve modifikasyon işlemleri iki farklı deneysel çalışma ile gerçekleştirilmiştir. Her iki çalışmada da Minitab 18 programı kullanılarak L9 ortogonal düzende 9 farklı deney yapılmıştır. Birinci deneysel çalışmada; zımparalama işlemi tamamlanmış numuneler 4 M' lık hidroklorik asit (HCl) çözeltisine 2, 4 ve 6 dakika daldırılarak aşındırılmıştır. Modifikasyon işlemi için, aşındırılmış yüzeyler 0,01 M derişiminde dodesiltrietoksisilanın etanollü çözeltisine 8, 16 ve 24 saat daldırılarak bekletilmiştir. İkinci seri deneysel çalışmalarda ise; ardışık olarak baz + asit muamelesi ile aşındırma işlemleri yapılmıştır. Burada, zımparalanmış numuneler 1 M sodyum hidroksit (NaOH) çözeltisine 10 dakika daldırılarak aşındırılmıştır. Ardından 20 ml H2O: 8 ml HCI: 1 ml CH3COOH oranındaki çözeltiye 3, 5 ve 10 dakika daldırılarak ikinci bir aşındırma işlemi yapılmıştır. Modifikasyon işleminde, aşındırılmış numunelere kütlece % 2' lik palmitik asitin etanollü çözeltisi içinde 15, 30 ve 60 dk sürelerde daldırma işlemi uygulanmıştır. Elde edilen yüzeylerin süperhidrofobik özelliği, temas açı ölçüm cihazı ile belirlenmiş ve yüzey morfolojileri Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ile incelenmiştir. Temas açı sonuçlarına göre; her iki çalışmada da 150°' nin üzerinde temas açıları elde edilmiş ve alüminyum yüzeylere süperhidrofobik özellik kazandırıldığı belirlenmiştir. SEM görüntülerinde ise; süperhidrofobik yüzeylerin pürüzlü yapıda olduğu görülmüştür. Elde edilen sonuçlara göre; uygulanan yöntemin, alümünyum yüzeyler üzerinde süperhidrofobik kaplamaların geliştirilmesinde kullanılabileceği belirlenmiştir.