|
عنوان
|
ساخت سطوح آبگریز به‌وسیله پلاسمای اتمسفری و بررسی خاصیت شناوری آن‌ها
|
|
نوع پژوهش
|
پایان نامه
|
|
کلیدواژه‌ها
|
سطوح آبگریز، پلاسمای اتمسفری، خاصیت شناوری
|
|
چکیده
|
امروزه ایجاد خاصیت آب‌گریزی در اجسام به دلیل کاربرد متنوع آن درزمینه‌‌های مختلف ازجمله ایجاد سطوح خوب تمیز شونده، سطوح ضد رسوب زیستی، سطوح ضد مه، سطوح ضد یخ، کابرد برای فیلترهای جداسازی آب و روغن و غیره بر کسی پوشیده نیست. خاصیت آب‌گریزی در اجسام با استفاده از افزایش ضخامت میکرو و نانوساختار بر روی سطح و همچنین تغییرات ساختار شیمیایی سطح به‌منظور کاهش انرژی سطح انجام می شود. انرژی کم سطح مانع از جذب آب در سطح می‌شود. همچنین، نانوساختارها باعث به دام افتادن هوا می‌شوند، که سطح مشترک بین سطوح آب و سطح را کاهش می‌دهد. این دو اثر مسئول خواص فوق آبگریز بر روی مواد هستند. یکی از آخرین کاربردهای ایجاد سطوح آبگریز که در سال‌های اخیر بسیار موردتوجه قرار گرفته است، شناورسازی و کاهش نیروی پسا است. سطوح آبگریز بصورت گسترده برای تولید سطوح فوق شناور مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سطوح نه‌تنها در آب فرو نمی‌روند، بلکه توانایی حمل بار زیادی را دارا می‌باشند. همچنین پوشش‌های فوق آبگریز با کاهش اصطکاک مایعی که روی آن جریان دارد، منجر به کاهش قابل ملاحظه نیروی پسا می‌شوند. نیروی پسا به‌عنوان نیروی مقاومت اعمال شده بر روی سطح مواد متحرک روی آب تعریف می‌شود که در صنایع دریایی علاوه بر کاهش سرعت شناورها منجر به افزایش مصرف سوخت و افزایش تولید دی اکسید کربن می‌شود. روش‌های مختلفی برای ایجاد سطوح آبگریز بر روی اجسام وجود دارد، ازجمله مهم‌ترین این روش‌ها می‌توان به روش‌های شیمیایی و همچنین استفاده از پلاسما اشاره کرد. استفاده از روش‌ها شیمیایی برای ایجاد سطوح آبگریز دارای مزیت‌هایی فراوانی است اما به دلیل تولید مواد شیمیایی خطرناک و مضر برای محیط‌زیست، هزینه زیاد و همچنین ماندگاری کم، کمتر مورد توجه قرار گرفته است. از این رو تولیدکنندگان به دنبال روش جدیدتری می‌باشند تا علاوه برطرف کردن تمامی این معایب ازلحاظ اقتصادی نیز مقرون‌به‌صرفه تر باشند. یکی از این روش‌ها استفاده از فناوری پلاسما می‌باشد که به عنوان روشی امیدوارکننده در نظر گرفته می‌شود. فرآیند کلی استفاده از فناوری پلاسما برای تولید سطوح آبگریز برای کاربردهای شناورسازی و کاهش نیروی پسا شامل عامل‌دارسازی، فعال-سازی، پوشش‌دهی لایه نازک، کندوپاش پلاسمایی، و تیمار سطوح می باشد. در این رساله در ابتدا با استفاده از پلاسمای فشار اتمسفری سطوح آبگریز بر سطوح مختلف شامل منسوجات، شیشه و پلکسی گلس تولید شده و سپس تاثیر این سطوح بر ایجاد خاصیت شناوری و کاهش نیروی پسا مورد ارزیابی قرار گرفته است. رابطه بین پردازش پلاسمایی و شناورسازی اجسام بررسی و بهینه‌سازی‌شده است. همچنین ارتباط بین پردازش پلاسمایی و کاهش نیروی پسا در اجسام مختلف بررسی و بهینه‌سازی‌شد. این پژوهش بینش جدیدی را در ارتباط با استفاده از پلاسمای فشار اتمسفری جوی به عنوان یک استراتژی پردازش خشک، سریع و تک مرحله‌ای برای کاهش نیروی پسا و افزایش شناوری بر روی سطوح مختلف به ارمغان آورده است.
|
|
پژوهشگران
|
سعید میرزانژاد (استاد مشاور)، فرشاد صحبت زاده لنبر (استاد راهنما)، احسان شاکری نسب (دانشجو)
|