بررسي آب گريزي روي سطوح فلزات فولاد، مس و آلومينيوم با ايجاد ميكرو-نانو ساختار به كمك روش اچينگ تر، جهت افزايش انتقال حرارت در چگالش

كارشناسي ارشد

چگالش يكي از فرايندهاي مهم در صنعت است. چگالش بر روي سطح به دو صورت قطره¬اي يا لايه¬¬اي صورت مي¬گيرد. تحقيقات نشان مي¬دهد كه نرخ انتقال حرارت در فرايند چگالش قطره¬اي در حدود ده برابر از چگالش لايه¬اي بزرگتر است. اين موضوع محققان را بر آن داشته تا به دنبال روش هايي پايدار براي ايجاد چگالش قطره¬اي باشند. با توجه به ارتباط و تاثير مستقيم سطح با چگالش، با بهبود كيفيت سطح مي‌توان انتقال حرارت بهتري انتظار داشت. وجود زبري سطح در مقياس نانو و ميكرو و همچنين انرژي سطحي پايين، دو مولفه اصلي سطوح ابر آب‌گريز مي¬باشند. در اين تحقيق ايجاد خاصيت ابر آب¬گريزي بر روي فلزات فولاد زنگ نزن، آلومينيم و مس، به صورت تجربي بررسي شده است. با توجه به انرژي سطحي بالاي فلزات، ايجاد خاصيت ابر آب-گريزي روي اين سطوح علاوه بر ايجاد ميكرو نانو ساختار، نيازمند كاهش انرژي سطحي آنها مي¬باشد فرايند اچينگ با محلول هيدرو كلريك اسيد براي ايجاد زبري و خاصيت آب¬گريزي به¬كار گرفته شده است. همچنين براي ايجاد خاصيت ابر آب¬گريزي بر روي مس از دو روش استفاده شده است. در روش اول براي ايجاد ميكرو-نانو ساختار از فرايند اچينگ شيميايي با محلول كلريد آهن 3 استفاده شده است. همچنين براي كاهش انرژي سطحي و اصلاح آب¬گريزي از نشاندن اسيد چرب استئاريك بر روي سطح با روش لايه¬نشاني استفاده شده است. در روش دوم براي ايجاد زبري، فرايند اكسيداسيون و براي كاهش انرژي سطحي، لايه¬نشاني 1-اكتادسيل مركاپتان به كار گرفته شده است. ضمن بررسي اثر پارامترهاي مختلف نظير غلظت محلول اچ كننده، غلظت محلول ماده كاهنده انرژي سطحي و زمان غوطه¬وري نمونه-هاي مسي در اين محلول¬ها بر ميزان آب¬گريزي، حالت¬هاي بهبود يافته اين پارامترها به¬دست آمده است. خاصيت ابر آب¬گريزي بر روي سطح، توسط زاويه تماس استاتيكي و لغزشي قطره آب قرار گرفته بر روي آن سنجيده مي¬شود. زاويه تماس استاتيكي و لغزشي براي نمونه آب¬گريزشده مس با روش اول به ترتيب بالاتر از 153 و كمتر از 8 درجه اندازه¬گيري شده است. همچنين براي نمونه مس آب¬گريز شده با روش دوم، زاويه تماس استاتيكي و لغزشي به ترتيب بالاتر از 162 و كمتر از 2 درجه اندازه¬گيري شده است. در پايان براي بررسي اثر خاصيت آب¬گريزي بر افزايش انتقال حرارت، نمونه مس ابر آب‌گريز شده با روش دوم در دستگاه تست چگالش مورد آزمايش قرار گرفته است. واژه‌هاي كليدي: چگالش، آب¬گريزي، ميكرو-نانو ساختار، انرژي سطحي

189839

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر حميد صفاري