Επεξεργασία επιφανειών με πλάσμα λιπαρών οξέων
| datacite.contributor.RelatedPerson | Δάσιος, Κωνσταντίνος | |
| datacite.contributor.RelatedPerson | Δασκαλάκης, Βαγγέλης | |
| datacite.contributor.Supervisor | Αμανατίδης, Ελευθέριος | |
| dc.contributor.author | Αγγελίδης, Παναγιώτης | |
| dc.contributor.other | Angelidis. Panagiotis | |
| dc.date.accessioned | 2024-10-17T10:07:46Z | |
| dc.date.available | 2024-10-17T10:07:46Z | |
| dc.date.issued | 2024-10-11 | |
| dc.degree | graduateThesis | |
| dc.description.abstract | Η τεχνολογία πλάσματος είναι ένα καινοτόμο πεδίο που έχει αναδειχθεί τα τελευταία χρόνια ως εργαλείο για την επεξεργασία και τροποποίηση επιφανειών διαφόρων υλικών. Το πλάσμα αποτελεί την τέταρτη κατάσταση της ύλης και συνίσταται από ιόντα, ηλεκτρόνια και ουδέτερα άτομα, και δημιουργείται συνήθως μέσω ηλεκτρικής ενέργειας που εφαρμόζεται σε αέρια, με αποτέλεσμα τη διάσπασή τους σε ενεργά σωματίδια. Οι διεργασίες πλάσματος προσφέρουν μια αποτελεσματική και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο τροποποίησης επιφανειών, χωρίς τη χρήση επιβλαβών χημικών ουσιών. Η χρήση λιπαρών οξέων στο πλαίσιο της τεχνολογίας πλάσματος έχει αποκτήσει ιδιαίτερη προσοχή, καθώς τα λιπαρά οξέα έχουν διακεκριμένες ιδιότητες που μπορούν να τροποποιήσουν τις επιφάνειες υλικών με τρόπους που δεν είναι εφικτοί με παραδοσιακές μεθόδους. Δύο κοινά λιπαρά οξέα που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή πλάσματος είναι το βουτυρικό οξύ και το ελαιόλαδο. Η επιστρωμένη με πλάσμα λιπαρών οξέων επιφάνεια αποδεικνύεται ότι έχει βελτιωμένες ιδιότητες σε σύγκριση με τις ακατέργαστες επιφάνειες. Όταν το ελαιόλαδο και το βουτυρικό οξύ εισάγονται σε ένα πλάσμα, οι διάφοροι παράγοντες, όπως η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου, επηρεάζουν τη διαδικασία διάσπασης και την παραγωγή ενεργών ριζών. Αυτές οι ενεργές ρίζες αλληλεπιδρούν με την επιφάνεια του υπόστρωματος (π.χ., μέταλλο, πλαστικό, γυαλί) και προκαλούν χημικές αλλαγές, που οδηγούν σε τροποποιήσεις. Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιείται εναπόθεση φιλμ με πρόδρομες ενώσεις το βουτυρικό οξύ και το ελαιόλαδο μέσω χημικής εναπόθεσης ενισχυμένης με πλάσμα υπό ατμοσφαιρική πίεση (AP – PECVD), με τη χρήση αντιδραστήρα τύπου τζετ. Τα υποστρώματα που υπόκεινται σε τροποποίηση είναι από γυαλί, πολυστυρένιο, χαρτί κραφτ, γυαλί και πολυεστέρας με σκοπό την εξέταση της μεταβολής της διαβρεξιμότητας των επιφανειών με μεταβολή των διαφόρων παραμέτρων της διεργασίας. Συγκεκριμένα, μελετήθηκε η μεταβολή της παροχής του αερίου, που στη συγκεκριμένη εργασία ήταν το αργό (Ar), η εφαρμοζόμενη τάση, το διάκενο που υπάρχει μεταξύ υποστρώματος και χώρου διάχυσης του αντιδραστήρα πλάσματος, καθώς και η διάρκεια τις εναπόθεσης. Προκειμένου να εξαχθούν τα απαραίτητα αποτελέσματα, γίνεται μέτρηση της γωνίας διαβροχής των επιφανειών, για τη μελέτη τις συμπεριφοράς του εναποτιθέμενου φιλμ, όταν έρχεται σε επαφή με το νερό. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι στις επιφάνειες, έπειτα από τη διαδικασία εναπόθεσης με βουτυρικό οξύ, οι γωνίες παραμένουν σχεδόν στο ίδιο εύρος με ή και να μειώνονται από τις ακατέργαστες επιφάνειες στην περίπτωση του γυαλιού, ενώ στο πολυστυρένιο η συμπεριφορά του από υδρόφοβη μετατράπηκε σε υδρόφιλη και σε αρκετές περιπτώσεις υπερυδρόφιλη. Μετά από εναπόθεση με ελαιόλαδο, ωστόσο, παρόλο που στις περισσότερες περιπτώσεις τα αποτελέσματα ήταν παρόμοια, υδρόφοβη επιφάνεια επιτεύχθηκε σε συνθήκες 2 slm Ar, διάκενο 9 mm και ισχύ 30 W και με διάρκεια εναπόθεσης στα 4 min. Κατά τα άλλα, οι τελικές γωνίες διαβροχής δε φαίνεται να επηρεάζονται σημαντικά από τις παραμέτρους που επιλέχθηκαν να μεταβληθούν με μικρές αποκλίσεις που δεν άλλαζαν την υδρόφιλη συμπεριφορά της επιφάνειας. Γενικά, παρατηρήθηκε ότι με επιβολή ισχύος στα 30 W, είτε στα 2 slm είτε στα 4 slm Ar, με διάκενο 9 mm για 4 min διάρκεια εναπόθεσης, οι γωνίες διαβροχής των δειγμάτων αυξάνονται, προσεγγίζοντας την υδρόφοβη συμπεριφορά. | |
| dc.description.translatedabstract | Plasma technology is an innovative field that has emerged in recent years as a tool for processing and modifying surfaces of various materials. Plasma is the fourth state of matter and consists of ions, electrons and neutral atoms, and is usually created by applying electrical energy to gases, causing them to break down into active particles. Plasma processes offer an efficient and environmentally friendly method of surface modification, without the use of harmful chemicals. The use of fatty acids in the context of plasma technology has gained particular attention, as fatty acids have distinct properties that can modify material surfaces in ways not possible with traditional methods. Two common fatty acids used to make plasma are butyric acid and olive oil. The fatty acid plasma coated surface is shown to have improved properties compared to untreated surfaces. When olive oil and butyric acid are introduced into a plasma, various factors, such as the intensity of the electric field, affect the breakdown process and the production of active radicals. These active radicals interact with the surface of the substrate (for example, metal, plastic, glass) and cause chemical changes, leading to modifications. In this thesis, several films are deposited by atmospheric pressure plasma-enhanced chemical deposition (AP – PECVD), using a jet-type reactor and butyric acid or olive oil as precursors. The substrates to be modified are glass, polystyrene, paper, silicon and polyester in order to examine the change in surface wettability by varying the various process parameters. Specifically, the change in gas supply, which in this work was argon (Ar), the applied voltage, the gap that exists between the substrate and the diffusion space of the plasma reactor, and the duration of the deposition were studied. In order to obtain the necessary results, the wetting angle of the surfaces is measured, to study the behavior of the deposited film, when it comes into contact with water. The results showed that the surfaces, after the butyric acid deposition process, the angles remain almost in the same range as or even decrease from the raw surfaces in the case of glass, while in polystyrene its behavior changed from hydrophobic to hydrophilic and in several superhydrophilic cases. After olive oil deposition, however, although in most cases the results were similar, a hydrophobic surface was achieved under conditions of 2 slm Ar, 9 mm gap and 30 W power and with a deposition time of 4 min. Otherwise, the final wetting angles do not seem to be significantly affected by the parameters chosen to vary with small deviations that did not change the hydrophilic behavior of the surface. In general, it was observed that with 30 W applied power, either 2 slm or 4 slm Ar, with 9 mm gap for 4 min deposition duration, the wetting angles of the substrates increase, approaching hydrophobic behavior. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/10889/28406 | |
| dc.language.iso | el | |
| dc.subject | Πλάσμα | |
| dc.subject | Επεξεργασία επιφανειών | |
| dc.subject | Υπόστρωμα | |
| dc.subject | Λιπαρό οξύ | |
| dc.subject | Γυαλί | |
| dc.subject | Βουτυρικό οξύ | |
| dc.subject | Ελαιόλαδο | |
| dc.subject | Αντιδραστήρας dbd | |
| dc.subject | Αντιδραστήρας Τζετ | |
| dc.subject | Εναπόθεση υμενίων | |
| dc.subject | Πολυεστέρας | |
| dc.subject | Πολυστυρένιο | |
| dc.subject | Χαρτί κραφτ | |
| dc.subject.alternative | Plasma | |
| dc.subject.alternative | Surface treatment | |
| dc.subject.alternative | Substrate | |
| dc.subject.alternative | Fatty acid | |
| dc.subject.alternative | Glass | |
| dc.subject.alternative | Butyric acid | |
| dc.subject.alternative | Olive oil | |
| dc.subject.alternative | Dbd reactor | |
| dc.subject.alternative | Jet reactor | |
| dc.subject.alternative | Film deposition | |
| dc.subject.alternative | Polyester | |
| dc.subject.alternative | Polystyrene | |
| dc.subject.alternative | Kraft paper | |
| dc.title | Επεξεργασία επιφανειών με πλάσμα λιπαρών οξέων | |
| dc.title.alternative | Surface treatment with fatty acid plasma |
Files
Original bundle
1 - 1 of 1
Loading...
- Name:
- Επεξεργασία Επιφανειών Με Πλάσμα Λιπαρών Οξέων - Αγγελίδης 1069022.pdf
- Size:
- 1.79 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
License bundle
1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
- Name:
- license.txt
- Size:
- 5.02 KB
- Format:
- Item-specific license agreed upon to submission
- Description: