Araştırma Makalesi

Biyopolimer karışım-ZnO Nanokompozit Kaplamalı Cu-Ni-Mo-bazlı Çelik Köpüğün Tasarımı ve Morfoloji Karakterizasyonu

Sayı: 32 31 Aralık 2021
PDF İndir
TR EN

Biyopolimer karışım-ZnO Nanokompozit Kaplamalı Cu-Ni-Mo-bazlı Çelik Köpüğün Tasarımı ve Morfoloji Karakterizasyonu

Öz

Son gelişmeler, nanomalzemeler için geleneksel malzemelere göre mükemmel yüzey morfolojisi ve mekanik özelliklere sahip olabilen metal-metal oksit nanokompozitler kaplı çelik köpüğün üretimi ve uygulamasına odaklanmıştır. Bu çalışmada, Cu-Ni-Mo esaslı yeni bir 3 boyutlu (3B) biyopolimer karışımı-ZnO nanokompozitleri kaplanmış çelik köpük tasarlandı ve hazırlandı. Bu çalışmanın amacı, çelik köpüğün ZnO nanoyapıları içeren bir çözeltiye daldırılmasıyla nanofilmin birikmesini araştırmak ve biyopolimer karışımı-ZnO nanokompozitlerinin yüzey kaplamasının Cu-Ni-Mo bazlı çelik köpük üzerindeki etkisini belirlemekti. Düzgün ve kaliteli kaplama tabakaları elde etmek için düşük maliyetli ve kullanımı kolay bir daldırma kaplama yöntemini tercih edilmiştir. Bu yaklaşımla, nanokaplamalar 25 °C'de ve düşük temas süresinde (≈10 dk) hazırlanmıştır. X-ışını kırınımı (XRD), taramalı elektron mikroskobu (SEM) ve stereo mikroskop, kitre sakızı / kitosan karışımı ile kapsüllenmiş ZnO nanokompozitlerinin (TG/CH/ZnO NP'ler) kaplanmış Cu-Ni-Mo bazlı çelik köpüğün yüzey ve kimyasal özelliklerini göstermek için kullanıldı. SEM ve stereo mikroskop görüntülerine göre, Cu-Ni-Mo esaslı çelik köpüğün yüzeyinde düzensiz ZnO NP'leri ile hazırlanan 3 boyutlu rastgele yapı oluşturulmuştur. Ayrıca kaplanmamış çelik köpüğün ve TG/CH/ZnO NPs kaplı çelik köpüğün ortalama yüzey pürüzlülük değerleri sırasıyla 4.48 µm ve 4.61 µm olarak ölçülmüştür. Ayrıca, kaplama malzemelerinin yüzey üzerindeki etkisini araştırmak için kaplanmış çelik köpüğün SEM mikrografının RGB pikselleri analiz edilmiştir. Nanokaplamanın düşük maliyetli ve çevre dostu üretimi nedeniyle, biyomedikal uygulamalarda umut verici bir nanomalzeme olma potansiyeline sahiptir.

Anahtar Kelimeler

Destekleyen Kurum

İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa

Proje Numarası

BYP-2021-35529

Teşekkür

This work was supported by Scientific Research Projects Coordination Unit of Istanbul University-Cerrahpaşa. Project number: BYP-2021-35529 I would like to acknowledge Assoc. Prof. Dr. Selcan Karakuş and Res. Asst. Gizem Karabulut for their enthusiastic help.

Kaynakça

  1. Banhart, J. (2001). Manufacture, characterisation and application of cellular metals and metal foams. Progress in materials science, 46(6), 559-632.
  2. Bekoz, N., & Oktay, E. (2013). Effect of heat treatment on mechanical properties of low alloy steel foams. Materials & Design, 51, 212-218.
  3. Bekoz, N., & Oktay, E. (2014). The role of pore wall microstructure and micropores on the mechanical properties of Cu–Ni–Mo based steel foams. Materials Science and Engineering: A, 612, 387-397.
  4. Beköz Üllen, N., & Karabulut, G. (2022). Production Techniques of Metallic Foams in Lightweight Materials. In Handbook of Research on Advancements in the Processing, Characterization, and Application of Lightweight Materials (pp. 153-175). IGI Global.
  5. Guo, K., Li, M., Gong, Q., Li, C., Li, C., Zhong, H., & Zhou, Y. (2016). Experimental investigation on steel foams fabricated by sintering-dissolution process. Materials and Manufacturing Processes, 31(12), 1597-1602.
  6. Jain, H., Mondal, D. P., Gupta, G., Kumar, R., & Singh, S. (2020). Synthesis and characterization of 316L stainless steel foam made through two different removal process of space holder method. Manufacturing Letters, 26, 33-36.
  7. Javed, R., Rais, F., Fatima, H., ul Haq, I., Kaleem, M., Naz, S. S., & Ao, Q. (2020). Chitosan encapsulated ZnO nanocomposites: Fabrication, characterization, and functionalization of bio-dental approaches. Materials Science and Engineering: C, 116, 111184.
  8. Joshi, S., Gupta, G. K., Sharma, M., Telang, A., & Mahra, T. (2015). Synthesis and Characterization of Stainless Steel Foam Via Powder Metallurgy Taking Acicular Urea As Space Holder. Material Science Research India, 12(1), 43-49.

Ayrıntılar

Birincil Dil

İngilizce

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yayımlanma Tarihi

31 Aralık 2021

Gönderilme Tarihi

21 Aralık 2021

Kabul Tarihi

2 Ocak 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 1970 Sayı: 32

Kaynak Göster

APA
Beköz Üllen, N. (2021). Design and Morphology Characterization of Biopolymer Blend-ZnO Nanocomposites Coated Cu-Ni-Mo-based Steel Foam. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi, 32, 339-345. https://doi.org/10.31590/ejosat.1039292