Ανάπτυξη υδρόφοβου νανοδομημένου υμενίου αργύρου σε επιφάνεια χαλκού και μελέτη της αντιδιαβρωτικής συμπεριφοράς του
Creators: name: Μάντικας, Γεώργιος Θεόδωρου Ιωάννη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2020
Subjects: Διάβρωση
Υδρόφοβο
Χαλκός
Corrosion
Hydrophobic
Copper

description: Οι άνθρωποι και η τεχνολογία ανέκαθεν στρέφονταν στη φύση για να εμπνευστούν από αυτή με στόχο την επίλυση των προβλημάτων της καθημερινότητας. Η έμπνευση αυτή συνεπάγεται στην εκμετάλλευση διαφόρων ιδεών τόσο σε επίπεδο μακροσκοπικό, όσο και μικροσκοπικό. Για το λόγο αυτό στη συγκεκριμένη μεταπτυχιακή εργασία γίνεται η ανάλυση της υδροφοβικότητας επάνω σε υμένια χαλκού επικαλυμμένα από νιτρικό άργυρο αφού πρώτα γίνεται η παραγωγική διαδικασία των επιφανειών, με υπολογισμό συγκεκριμένων συνθηκών. Πιο αναλυτικά οι συνθήκες που μελετούνται στην συγκεκριμένη μεταπτυχιακή εργασία είναι η επίδραση της φοράς και του μέτρου λείανσης της επιφανείας του χαλκού, ο χρόνος εμβάπτισης στο νιτρικό άργυρο, καθώς και το pH ενός εκ των διαλυμάτων που συμμετέχουν στην παραγωγική διαδικασία και παίζει ρόλο στην απόδοση της συνάφειας της επικάλυψης. Κατά την μελέτη υδροφοβικότητας, παρατηρήθηκε μία βελτιστοποίηση της γωνίας επαφής για λειασμένα δοκίμια με τιμή τραχύτητας ίση με 1000, αφού έγιναν δοκιμές γύρω από αυτήν την περιοχή με διαφορετικά δοκίμια με τραχύτητες 500, 1000 και 1200. Επίσης έπειτα από μελέτη η κάθετη φορά λείανσης διαπιστώθηκε ως η πιο αποδοτική στη γωνία επαφής, κάνοντας το υμένιο περισσότερο υδροφοβικό. Τέλος κατά την παραγωγική διαδικασία σε pH=8,5 και για όλους τους χρόνους εμβάπτισης έγινε δυνατή η παραγωγή ‘’μαύρων’’ υπερυδρόφοβων επιφανειών και ικανοποιητική έως άριστη συνάφεια, δημιουργώντας επιτυχία στην έκβαση των πειραμάτων. Οι βέλτιστοι χρόνοι παραμονής που προέκυψαν για pH = 10 και 7,5 στην γωνία επαφής ήταν 15 λεπτά και 5 λεπτά με γωνίες επαφής 149,30 και 146,20 αντίστοιχα. Έπειτα από τη μελέτη αυτών των παραμέτρων έγινε μελέτη της αντιδιαβρωτικής συμπεριφοράς και η επίδραση του pH αρχικά και έπειτα του χρόνου παραμονής στο AgNO3. Με βάση τα αποτελέσματα παρατηρήθηκε μία βέλτιστη αντιδιαβρωτική ικανότητα στα υμένια με pH=10 και χρόνο παραμονής 15 λεπτών στο AgNO3, ενώ οι άλλοι χρόνοι παραμονής φάνηκε να υπερέχουν επίσης στο pH =10 σε σχέση με των αντίστοιχων για τα pH=8,5 και pH=7,5. H σύγκριση τελικά των αποτελεσμάτων με τις φωτογραφίες SEM που προέκυψαν από δεύτερο σετ δοκιμίων με τις ίδιες παραμέτρους, έδωσαν χρήσιμα συμπεράσματα για τον τρόπο που η μικροδομή επηρεάζει τόσο την υδροφοβικότητα, όσο και την επίδραση στη διάβρωση και τη συνάφεια της επικάλυψης
description: People and technology have always turned to nature, in order to be inspired by it and solve everyday problems. This inspiration implies the exploitation of various ideas both at macroscopic and microscopic level. For this reason, in this postgraduate thesis, the analysis of hydrophobicity is performed on copper films coated with silver nitrate, after the production process of the surfaces is done, by calculating specific conditions. More specifically, the conditions studied in this postgraduate thesis are the effect of the direction and the degree of grinding of the copper surface, the immersion time in silver nitrate, as well as the pH of one of the solutions involved in the production process and plays a role in its performance. coherence of the overlap. During the hydrophobicity study, an optimization of the contact angle was observed for sanded specimens with a roughness value of 1000, after tests were performed around this area with different specimens with roughnesses of 500, 1000 and 1200. Also after a study the vertical grinding direction was found as the most efficient at the contact angle, making the film more hydrophobic. Finally, during the production process at pH = 8.5 and for all immersion times, it became possible to produce "black" superhydrophobic surfaces and satisfactory to excellent consistency, creating success in the outcome of the experiments. The optimal residence times for pH = 10 and 7.5 at the contact angle were 15 minutes and 5 minutes with contact angles of 149.30 and 146.20 respectively. After studying these parameters, the anti-corrosion behavior and the effect of pH were studied first and then the residence time in AgNO3. Based on the results, an optimal anti-corrosion ability was observed in the films with pH = 10 and a residence time of 15 minutes in AgNO3, while the other residence times also seemed to be superior at pH = 10 compared to the corresponding ones for pH = 8.5 and pH = 7.5. The final comparison of the results with the SEM photographs obtained from a second set of specimens with the same parameters, gave useful conclusions about how the microstructure affects both the hydrophobicity and the effect on the corrosion and the affinity of the coating