Akademik Veri Yönetim Sistemi
ANADOLU KONGRELERİ 5. Uluslararası Uygulamalı Bilimler Kongresi, Diyarbakır, Türkiye, 26 - 27 Aralık 2020, ss.65-66
Doğada süperhidrofobik özellik gösteren birçok canlı türü bulunmaktadır
ve bu türlerin sahip olduğu hiyerarşik mikro ve nano yapıya sahip düşük
enerjili biyolojik yüzeyler süperhidrofobik yüzeylerin geliştirilmesinde esin
kaynağı olmuşlardır. Süperhidrofobik kaplamalar sahip oldukları kendi kendini
temizleme, korozyon önleme, buzlanmayı önleme, su-yağ ayırma, sürükleme azaltma
vb. özellikler nedeniyle geniş bir potansiyel kullanım alanına sahiptir ve bu
kaplamaların üretilmesine yönelik çalışmalar giderek artmaktadır. Bu çalışmada;
süperhidrofobik yüzeyler epoksi ve SiO2 nano partikül kullanılarak
sprey kaplama yöntemi ile cam yüzeyler üzerinde hazırlanmış ve üretim
parametrelerinin kaplamanın ıslanabilirlik parametreleri üzerindeki etkisi
incelenmiştir. Epoksi polimerler, polar epoksi grupları nedeniyle genellikle
hidrofilik özellik göstermektedir. Epoksi, yüzey enerjisinin azaltılması
amacıyla polisiloksan ve polidimetilsiloksan olmak üzere iki farklı siloksan
kullanılarak modifiye edilmiştir. Kaplama üzerindeki etkisinin incelenmesi
amacıyla, kullanılan siloksan miktarlarının epoksiye ağırlıkça oranı %20, %30 ve %40 olarak seçilmiştir. Ek
olarak, farklı siloksan türüne ve miktarına sahip kaplamalar değişen SiO2
nano partikül konsantrasyonu içerecek tarzda hazırlanmıştır. Kaplamalardaki SiO2
nano partikül miktarının epoksiye göre ağırlıkça oranları %50, %75 ve %100’dür.
Sprey kaplama yönteminde uygulama süresinin kaplama üzerindeki etkisinin
incelenebilmesi için 3 saniye ve 5 saniye olmak üzere iki farklı uygulama
süresi seçilmiştir. Bu dört değişkene bağlı olarak 36 farklı kaplama üretilmiştir.
Çalışmanın sonucunda 170 dereceye ulaşan büyük su temas açıları ve 0 dereceye
yaklaşan kayma açısına sahip süperhidrofobik kaplamaların üretilmesi
başarılmıştır. Kaplamaların statik su temas açıları ve kayma açıları ölçülerek
kayıt altına alınmıştır ve temassız üç boyutlu profilometre ile kaplamaların
yüzey pürüzlülükleri ölçülmüş ve yüzey topoğrafları üretilmiştir. Kaplamaların
su temas açıları ve kayma açıları nano partikül konsantrasyonundan güçlü bir
şekilde etkilenmektedir. Nano partikül konsantrasyonundaki artışa bağlı olarak
statik su temas açısı önce önemli bir artış göstermekte, ardından azalmaktadır.
Yüksek SiO2 ve siloksan konsantrasyonuna sahip kaplamalarda gözle
görülür çatlaklar ve kaplamanın yüzeye yapışmadığı gözlemlenmiştir. Bu kaplamalar
çok küçük teğetsel yükler altında dahi cam yüzeyden soyulmaktadırlar. Siloksan
miktarının ve türünün, belirli SiO2 konsantrasyonuna sahip
kaplamaların hidrofobik özellikleri üzerindeki etkisi belirgindir. Uygulama
süresindeki artışla birlikte yüzey pürüzlülüğü artış gösterirken statik su temas
açısında önemli bir değişim kayıt altına alınmamıştır.