Παραγωγή υπερυδρόφοβων/υδατοαποθητικων υμενίων με τη μέθοδο λύματος/πηκτής (sol-gel) και θεωρητική μελέτη διαβροχής επιφανειών.
Creators: name: Παύλου, Αλέξανδρος Ευάγγελου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Υπερυδροφοβικότητα
Μέθοδος λήματος-πηκτής
Υδατοαποθητικώτητα
Λεπτά υμένια
Προστασία μνημείων πολιτισμού
Superhydrophobicity
Sol-Gel method
Water-repellency
Thin films
Protection of cultural heritage

description: Το αντικείμενο της παρούσας διπλωματικής εργασίας ήταν η παρασκευή υπερυδρόφοβων υμενίων με τη μέθοδο λύματος-πηκτής (Sol-Gel), με σκοπό να χρησιμοποιηθούν σαν προστατευτικές επικαλύψεις. Η μέθοδος αυτή που εκτός από απλή και χαμηλού κόστους είναι επίσης και ανεξάρτητη του υποστρώματος, μελετάται σε διάφορα υποστρώματα και αξιολογείται ως προς την προστατευτική της ικανότητα σε λίθους που έχουν χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή μνημείων πολιτισμού. Για το σκοπό αυτό, διεξήχθησαν πειράματα μέτρησης της γωνίας επαφής, καθώς και τριχοειδούς υδαταπορρόφησης λίθου (RCΑ) και διαπερατότητας του λίθου από υδρατμούς (RVP). Εξετάζεται επίσης η επίδραση των υμενίων στο χρώμα των λίθινων υποστρωμάτων και η αντοχή τους σε περιβαλλοντικούς παράγοντες, σε μεγάλο εύρος pH και σε συνεχή παραμονή τους στο νερό. Η μορφολογία των υμενίων εξετάσθηκε με τη χρήση ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM). Οι πειραματικές μετρήσεις έδειξαν ότι λόγω του σχηματισμού τραχύτητας στη μίκρο- και νάνο-κλίμακα, όλα τα υποστρώματα έγιναν υπερυδρόφοβα με υψηλές γωνίες επαφής (170o±1) και χαμηλές γωνίες ολίσθησης (&lt;5ο). Παρατηρήθηκε ότι το πορώδες του υποστρώματος επηρεάζει την προστατευτική ικανότητα των υμενίων. Επίσης τα υμένια είναι εύκαμπτα και ανθεκτικά και δεν επηρεάζουν σημαντικά το χρώμα των δοκιμίων. Επιπλέον, στη παρούσα διπλωματική εργασία γίνεται θεωρητική μελέτη της πιθανής σχέσης μεταξύ της γωνίας επαφής μίας επιφάνειας και του όγκου της σταγόνας που αφήνεται σε αυτήν.
description: The object of this diploma thesis was the preparation of superhydrophobic thin films by sol-gel process, in order to be used as protective coatings. This method, which is simple, low-cost and independent of the substrate, is studied on various substrates and evaluated for its protective capability on stones, which have been used for the construction of monuments culture. For that purpose, experiments were carried out to measure the contact angle, the reduction of water capillary absorption (RCA), capillary water absorption stone (RC) and reduction of water vapor permeability (RVP). Moreover it is examined the effect of the films in the color of the stone substrates and their durability to environmental factors, a wide range of pH and underwater storage. The morphology of the films was examined using scanning electron microscopy (SEM). The experimental measurements have shown that due to the formation of double-scale roughness (micro- and nano-) all substrates became superhydrophobic, with high contact angle and low sliding angle values (170o ± 1 and &lt;5o, respectively). It was observed that the porosity of the substrate affects the protective ability of the films. Furthermore, the films are flexible, durable and do not have a significant effect on the color of the samples. Moreover, in this diploma thesis is carried out a theoretical study of a potential relation between the contact angle of a surface and the drop volume.