Podrobno

Adhezija ledu na hidrofobnih površinah z lokalnimi nepravilnostmi
ID Štigl, Gal (Avtor), ID Može, Matic (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Golobič, Iztok (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (2,32 MB)
MD5: BC47D9A5B0A1E40B47D74AA2143F3430

Izvleček
Adhezija ledu na kovinskih površinah predstavlja pomemben tehnični izziv v številnih industrijskih panogah, saj bistveno vpliva na učinkovitost in varnost sistemov. V diplomski nalogi smo raziskali možnosti za zmanjšanje adhezije ledu na aluminijastih površinah z uporabo kombinirane metode lokalnega laserskega teksturiranja in nanosa hidrofobnega PDMS premaza. Na površinah smo izdelali kvadratne strukture različnih velikosti (150, 225, 300 µm) in središčnih razdaljah (0,5–4,0 mm), nato pa jih hidrofobizirali z 10 wt. % PDMS premazom. Na namensko razviti eksperimentalni progi smo izvedli meritve adhezijske strižne trdnosti ledu z uporabo horizontalnega strižnega testa. Najnižjo adhezijsko trdnost 28,0 ± 8,4 kPa smo dosegli pri strukturah z dolžino stranice 150 µm in središčno razdaljo 2,5 mm, kar predstavlja 64 % zmanjšanje v primerjavi z gladko PDMS površino ter 87 % zmanjšanje v primerjavi z neobdelanim aluminijem. Definirali smo parameter dolžinske zasedenosti in razvili matematični model za napoved adhezijske trdnosti ledu pri različnih konfiguracijah struktur. Ugotovili smo, da nizka adhezija ledu ni neposredno povezana z visoko hidrofobnostjo površin, temveč je ključnega pomena ustrezna kombinacija velikosti in razporeditve mikrostruktur za doseganje ravnovesja med zmanjšano kontaktno površino in koncentracijo napetosti.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:protizmrzovalne površine, adhezija ledu, lokalne nepravilnosti, lasersko strukturiranje, PDMS premaz, omočljivost, hidrofobne površine
Vrsta gradiva:Diplomsko delo/naloga
Tipologija:2.11 - Diplomsko delo
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
Leto izida:2025
Št. strani:XII, 54 f.
PID:20.500.12556/RUL-171903 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:621.565:66.02:534.219(043.2)
COBISS.SI-ID:249214467 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:04.09.2025
Število ogledov:261
Število prenosov:45
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:Ice adhesion strength on hydrophobic surfaces with local defects
Izvleček:
Ice adhesion on metallic surfaces represents a significant technical challenge in various industrial sectors, as it strongly affects system efficiency and safety. In this thesis, strategies for reducing ice adhesion on aluminum surfaces were investigated using a combined approach of localized laser-texturing and deposition of a hydrophobic PDMS coating. Square microstructures of different sizes (150, 225, 300 μm) and center-to-center distances (0.5–4.0 mm) were fabricated on the surfaces and subsequently hydrophobized with a 10 wt.% PDMS layer. Measurements of ice shear adhesion were performed on a specially developed experimental setup using a horizontal shear test. The lowest ice adhesion of 28.0 ± 8.4 kPa was achieved for structures with a side length of 150 μm and a center-to-center distance of 2.5 mm, corresponding to a 64% reduction compared to a smooth PDMS surface and an 87% reduction compared to untreated aluminum. A linear surface coverage parameter was defined, and a mathematical model was developed to predict ice adhesion for different structural configurations. It was found that low ice adhesion is not directly correlated with high surface hydrophobicity; rather, an appropriate combination of microstructure size and spacing is critical to achieving a balance between reduced contact area and stress concentration.

Ključne besede:icephobic surfaces, ice adhesion, local defects, laser texturing, PDMS coating, wettability, hydrophobic surfaces

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj