پديد آورنده :
تركيان، مهدي
عنوان :
تاثير سايش ليزري سطح آلومينيوم خالص بر ترشوندگي آن با آب و روغن
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد مهندسي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
سيزده،97 ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
توصيفگر ها :
ترشوندگي , زاويه تماس , آب گريزي , روغن گريزي , سايش (كندوسوز) ليزري , عمليان حرارتي (آون)
استاد داور :
كيوان رييسي، مسعود عطاپور
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/29
رشته تحصيلي :
مهندسي مواد
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/29
چكيده فارسي :
چكيده سطوح فوق آبگريز اولين بار با كشف ريزساختار برگ نيلوفر آبي مورد توجه قرار گرفتند دو پارامتر مهم و اساسي در ترشوندگي سطوح زبري و انرژي سطحي آنهاست روشهاي مختلفي براي ايجاد سطوح آبگريز و فوق آبگريز پيشنهاد شده است در روشهاي مبتني بر زبري ايجاد ساختار سلسله مراتبي بروي سطح و در روشهاي مبتني بر انرژي سطحي عموما پوشش سطح با عناصر فلوئوردار مورد توجه قرار ميگيرد در اين پژوهش براي رسيدن به سطح آلومينيوم خالص آبگريز با ساختاري با زبريهايي در مقياس نانو و ميكرو از سايش ليزري كندوسوز استفاده شد در اين روش زمانيكه از پالسهاي ليزر فوقكوتاه براي سايش ليزري استفاده ميشود انرژي در كوتاهترين زمان ممكن و قبل از انتقال به ماده بالك منجر به وقوع كندوپاش سايش ليزر خواهد شد در نتيجه ليزرهاي فوق كوتاه پالسي ميتوانند بدون تأثير حرارتي بر عمق ماده براي پردازش سطح آن استفاده شوند نتايج نشان داد كه با افزايش فركانس ليزر زبري در سطح افزايش مييابد كه باعث افزايش زاويه تماس قطره آب با سطح فلز شد همچنين افزايش طولگام ليزر باعث بيشتر شدن فاصله بين ميكرو ساختار روي سطح گرديد كه از تعداد ميكرو ساختار در واحد سطح ميكاهد و همين امر موجب كاهش در زاويه تماس شد عالوه بر اين مشاهده شد كه پس از عمليات سايش ليزري تمام سطوح خاصيت فوق آبدوستي بهدست آوردند براي رسيدن به خصوصيات آبگريزي از طريق كاهش انرژي سطحي فلز آلومينيوم از فرآيند حرارتي با درجه حرارت پايين 112 درجه سانتيگراد و مدت زمان 6 ساعت استفاده شد اين عمليات منجر بهدستيابي به سطوحي با خاصيت فوق آبگريزي با زاويه تماس 751 درجه و زاويه تماس هيسترزيس 6 درجه و خاصيت روغنگريزي با زاويه تماس 841 درجه شد در اين روش كاهش زمان رسيدن از سطوح فوق آبدوست پس از فرآيند ليزر به سطوح فوق آبگريز پس از فرآيند حرارتي به وضوح محسوس است بهطوريكه مدت زمان رسيدن به ويژگي فوق آبگريزي در اتمسفر هوا از 184 ساعت به 6 ساعت درون آون كاهش يافت جذب تركيبات آلي و مواد اورگانيسم موجود در اتمسفر هوا بر روي سطوح فلز آلومينيوم دليلي بر كاهش كشش سطحي آلومينيوم تشخيص داده شد از آنجاييكه توليد اين سطوح بهروشهاي معمول نياز به مدت زمان طوالني دارد روش حاضر داراي پتانسيل بالقوهاي براي كاهش زمان توليد اين سطوح ميباشد كلمات كليدي ترشوندگي زاويه تماس آب گريزي روغن گريزي سايش ليزري عمليات حرارتي
چكيده انگليسي :
85 Effect of Laser Ablation of Pure Aluminum Surface on its Features Wettability with Water and Oil Mehdi Torkian Mehdi Torkian@ma iut ac ir Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology IUT IranDegree M ScSupervisor B Niroumand Prof behzn@cc iut ac irAbstractSuper hydrophobic surfaces werefirstdiscoveredbyexploringthemicrostructureof lotus leaf Surface roughness and surface energy are known as the two main parameters affectingsurface wettability Different methods have been proposed for formation of hydrophobicand super hydrophobic surfaces In roughness based methods formation of hierarchicalstructures on the surface and in surface energy based methods coating of the surface withF bearing materials are generally considered to be very effective in achieving surfacehydrophobicity Inthisresearch laser ablationwasusedtoachieve micro nano scaleroughness and therefore hydrophobicity on pure aluminum surfaces Use of ultra shortpulsed laser in the laser ablation process results in ablation of the surface in the shortestpossible time before the generated heat can be transferred to the bulk material Therefore ultra short pulsed lasers can be used for surface treatment of materialswithout any thermaleffect on their adjacent bulk material The results showed that the surface roughnessincreased with increase in the laser frequency increasing the contact angle with the metalsurfaces Furthermore increasing the laser step size increased the distance between themicrostructural features of the surface decreased the density of the microstructural featuresand reduced the surface contact angle In addition it was observed that after laserablationtreatment all the surfacesbecame hydrophilic A low temperature thermaltreatment at 200 C for 6 hrwas usedto achieve hydrophobicity by reducing the surfaceenergy of the pure aluminum This treatment resulted in super hydrophobic surface watercontact angle and hysteresis contact angle of 157 and 6 respectively and a surface oilcontact angle of 148 The significant reduction in super hydrophilic to super hydrophobictransition time of the surface is an important feature of the employed thermal treatment Infact thetime required for reaching super hydrophobicity was reduced from 480hoursatairatmosphereto6hoursin the oven Adsorptionof airborne organiccompounds andmicroorganisms on the aluminumsurfaces was recognized as the main reason for decreasein the surfacetensionof aluminum Sinceproductionof hydrophobic surfaces by conventionalmethods requireslong processing times the presented thermal treatment canbeapotentialmethod forreducingthe processing timeof super hydrophobic metal surfaces Keywords Wettability Hydrophobic Oleophobic Contact Angle Laser Ablation Heat Treatment
استاد راهنما :
بهزاد نيرومند
استاد داور :
كيوان رييسي، مسعود عطاپور
