Buzlanmayı önleme uygulamaları için fonksiyonel kompozit malzemeler

Havacılıkta ve birçok mühendislik alanında buzlanma hem ekonomik açıdan hem de güvenlik açısından olumsuz sorunlara neden olmaktadır. Bu olumsuz koşulların önlenmesi amacıyla çeşitli önlemler ve yöntemler uygulanmakta hatta her geçen gün birçok yenilikçi yaklaşım oluşturulup, geliştirilmektedir. Havacılıkta uçuş güvenliği adı altında geçen buzlanma önleme ve giderme yöntemleri kimi zaman yeterli olmamakta ve yeni uygulamalara ihtiyaç duymaktadır. Yeni yaklaşımlarda buzlanmanın yoğun olduğu durumlarda buz çözme ve buzlanma önleme uygulamaları için oluşturulan kompozit malzemelerle uçuş güvenliğinin yanı sıra düşük maliyet ve kolay uygulanabilirlik açısından bazı çalışmalar yürütülmektedir. Buzlanmayı önleme ve giderme yöntemlerinin başında elektrotermal uygulamalar gelmektedir. Bu yaklaşımda elektrik yardımıyla ısıtılan yüzeylerde buz oluşumunun önlenmesi (anti-icing) ya da buzlanma sonrası yüzeyin ısıtılarak yüzeydeki buz tabakalarının uzaklaştırılması amaçlanmaktadır (de-icing). Mevcut elektrotermal sistemlerde geleneksel ısıtıcı malzemelerin kullanılması, bu malzemelerin sınırlı esneklik ve yüksek güç tüketimi dezavantajları sebebiyle yaygınlaşmalarını kısıtlamaktadır. Yakın zamanda yenilikçi malzemeler kullanılarak daha verimli elektrotermal ısıtma sistemleri geliştirilmeye çalışılmıştır. Bu tez çalışmasında gümüş nanotel esaslı kompozitlerin elektromermal özellikleri incelenmiştir. Polyol yöntemi ile üretilen gümüş nanoteller saflaştırma sonrası sprey kaplama yöntemiyle cam, PET ve PC gibi alttaşlar üzerine kaplanmışlardır. Kaplama sonrası gümüş nanotellerin yüzeyleri epoksi veya ısıya dayanıklı akrilik bazlı sprey boya ile kaplanarak kompozit ısıtıcılar elde edilmiştir. Üretim sonrası gerçekleştirilen opto-elektronik ölçümlerde gümüş nanotel temelli kompozitlerin düşük direnç ve yüksek şeffaflığa sahip olduğu görülmüştür. Kompozit yapıların elektrotermal ölçümlerinde ise sıcaklık dağılımı, ısınma davranışı gibi özellikleri irdelenmiştir. Son olarak gerçekleştirilen yüzeyde buz oluşturma ve buz giderme testlerinde ise özellikle ısıya dayanıklı akrilik boya kaplı gümüş nanotel/PC kompozitlerin hidrofobik yüzey özellikleri ve uygulanan voltaj altında hızlı buz giderme davranışı gösterdikleri gözlenmiştir.