Ανάπτυξη υβριδικών κεραμικών επικαλύψεων ισχυρά προσφυόμενων σε μεταλλικά υποστρώματα

Κονταράτος, Αλέξανδρος - Ιωάννης; Kontaratos, Alexandros - Ioannis

dc.contributor.author	Κονταράτος, Αλέξανδρος - Ιωάννης	el
dc.contributor.author	Kontaratos, Alexandros - Ioannis	en
dc.date.accessioned	2021-03-18T09:46:28Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/53095
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20793
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Σολ τζελ	el
dc.subject	Sol gel	en
dc.subject	Επικάλυψη μέσω βύθισης	el
dc.subject	Υβριδικές επικαλύψεις	el
dc.subject	Νανοσωματίδια αργύρου	el
dc.subject	Μηχάνημα βύθισης	el
dc.subject	Dip coating	en
dc.subject	Hybrid coatings	en
dc.subject	Silver nanoparticles	en
dc.subject	Dip coater	en
dc.title	Ανάπτυξη υβριδικών κεραμικών επικαλύψεων ισχυρά προσφυόμενων σε μεταλλικά υποστρώματα	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Κεραμικά υλικά	el
heal.classification	Ceramic materials	en
heal.dateAvailable	2022-03-17T22:00:00Z
heal.language	el
heal.access	embargo
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2021-03-11
heal.abstract	Η παρούσα εργασία είχε ως στόχο τη μελέτη υβριδικών οργανικών-ανόργανων επικαλύψεων σε μεταλλικά υποστρώματα, με τη μέθοδο της επικάλυψης μέσω βύθισης. Για το σκοπό αυτό εξετάστηκαν δύο ευρέως χρησιμοποιούμενα μέταλλα, ο ανοξείδωτος χάλυβας Sanmac 4541 και το αλουμίνιο ΑΑ2024, ενώ ως υλικά επικάλυψης επιλέχθηκαν υδρογέλες πυριτίας-υπερδιακλαδισμένης πολυαιθυλενιμίνης. Για τις ανάγκες της εργασίας χρησιμοποιήθηκε αυτοσχέδια συσκευή βύθισης η οποία επιτρέπει τη ρύθμιση της ταχύτητας από τον χειριστή με τη χρήση ελεύθερου λογισμικού. Στα πλαίσια της μελέτης αυτής, επιλέχθησαν δύο διαφορετικές σταθερές ταχύτητες βύθισης και απομάκρυνσης 1cm/min και 3 cm/min. Πέραν της παραμέτρου της ταχύτητας βύθισης και απομάκρυνσης, εξετάστηκε η επίδραση της σύστασης των υδρογελών, του χρόνου παραμονής, του αριθμού επαναλήψεων, ο τύπος υποστρώματος αλλά και η προεργασία αυτού στην τελική δομή. Οι διαφοροποιήσεις αυτές μελετήθηκαν με τις τεχνικές χαρακτηρισμού Ηλεκτρονικής Μικροσκοπίας Σάρωσης. Ακόμη, εξετάστηκε η δυνατότητα προσθήκης διαλύματος νιτρικού αργύρου στις επικαλύψεις και επιχειρήθηκε η βιομιμητική αναγωγή του σε στοιχειακό λόγω της παρουσίας υπερδιακλαδισμένης πολυαιθυλενιμίνης, η οποία λειτουργεί ως αναγωγικό. Συμπερασματικά, η μεταβολή της ταχύτητας απομάκρυνσης οδήγησε σε ορισμένα χρήσιμα συμπεράσματα ως προς την ποιότητα της σχηματιζόμενης επικάλυψης με καλύτερα αποτελέσματα για χαμηλές ταχύτητες ως προς την τελική ποιότητα της επικάλυψης και πιο συγκεκριμένα ως προς την εμφάνιση ρωγμών. Επιπλέον η αύξηση του πάχους της επικάλυψης μέσω διαδοχικών εναποθέσεων οδήγησε σε βελτίωση της ποιότητας της επικάλυψης. Ακόμη, η τεχνογνωσία που αναπτύχθηκε επιτρέπει τη ρύθμιση ταχυτήτων βύθισης με ικανοποιητική ακρίβεια και επιτρέπει τη διεξαγωγή νέων σειρών πειραμάτων μέσω πρωτότυπου και οικονομικού εξοπλισμού αυτοματοποιώντας τη διαδικασία. Παρόλα αυτά, οι επικαλύψεις που προέκυψαν χρήζουν περαιτέρω βελτίωσης ως προς το βαθμό ομοιογένειας. Πιο συγκεκριμένα, πρέπει να τροποποιηθεί τόσο η συνθετική πορεία των υδρογελών όσο και η προτεινόμενη μέθοδος ξήρανσης. Ακόμη μένει να εξεταστεί το επίπεδο πρόσφυσης της επικάλυψης στο υπόστρωμα μέσω ποιοτικού ελέγχου και καταστροφικών ή μη μεθόδων.	el
heal.abstract	The objective of the present thesis was the study of hybrid inorganic – organic coatings on metal substrates, involving the submersion (dip coating) deposition technique. For this purpose two widely used metals were used as substrates and examined, the stainless steel Sanmac 4541 and the aluminum alloy AA2024, while hydrogels of hyper branched polyethyleneimine – silica were selected as the coating material. For the needs of the project, an improvised immersion device was used, which allowed the operator to adjust the moving speed by using open-source software. In this study, two different constant immersion and removal velocities were chosen, one of 1cm/min and one of 3 cm/min. In addition to the immersion and removal rate parameter, the effect of the composition of the hydrogels, the immersion time, the number of repetitions, the type of substrate and its pretreatment in the final structure were investigated. In order to check the quality and the morphology of the coatings a Scanning Electron Microscope (SEM) was used. Furthermore, the possibility of adding silver nitrate solution to the coatings was examined and its biomimetic reduction to elemental was attempted due to the presence of hyper branched polyethylenimine, which acts as a reducing agent. In conclusion, the change in removal speed led to some useful conclusions as to the quality of the formed coating with better results for low velocities in terms of the final quality of the coating and in the appearance of cracks. In addition, increasing the thickness of the coating through successive deposits led to an improvement in the quality of the coating. Furthermore, the expertise that developed allows the adjustment of immersion speeds with satisfactory accuracy and allows new series of experiments to be carried out through original and economical equipment, automating the process. However, the resulting coatings need to be further improved in terms of the degree of homogeneity. Both the synthetic course of the hydrogels and the proposed drying method must be modified. It remains to be examined the level of adhesion of the coating to the substrate through quality control and destructive or non-destructive methods.	en
heal.advisorName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Τσετσέκου, Αθηνά	el
heal.committeeMemberName	Χαλικιά, Ηλιάνα	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	88 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false