Magnezyum hidroksit ile sol-jel kaplama, yüzeylere ısıya dayanım, alev geciktirme, antikorozif güç ve bazen de biyouyumluluk kazandırmak için kullanılan zarif ve işlevsel bir yöntemdir.
Sol-jel yöntemi, bir sıvıyı (sol) yavaş yavaş bir katıya (jel) dönüştürme sanatıdır. Burada temel yapıtaşlarımız:
Prekürsör: Genellikle silika temelli (örneğin TEOS – Tetraetil Orto Silikat)
Çözücü: Etanol, izopropanol gibi alkol bazlı çözücüler
Su: Hidroliz için gerekli
Katalizör: Asidik (HCl) ya da bazik (NH4OH), yapıya göre değişir
Magnezyum hidroksit [Mg(OH)²] kaplama yapısına iki şekilde katılabilir:
Toz formunda: Nanosize Mg(OH)² parçacıkları dispersiyon hâline getirilerek
In-situ sentez: Sol-jel karışımı içinde Mg²? iyonlarının bazik ortamda Mg(OH)²'ye dönüşmesiyle
Dispersiyonun homojenliği için:
Ultrasonik banyo veya manyetik karıştırıcı kullanılır.
pH değeri genellikle 9–11 civarında tutulur (bazik ortam Mg(OH)² için uygundur).
Sol-jel karışımına Mg(OH)² dispersiyonu yavaşça eklenir.
Yavaş karıştırmayla çökelme engellenir.
Gerekirse yüzey aktif madde (surfactant) eklenerek parçacıklar daha iyi dağılır.
Kaplama yöntemleri uygulamaya göre seçilir:
Dip-coating: Malzeme karışıma batırılıp çıkarılır
Spin-coating: Dönerek yüzeye yayılır
Spray-coating: Püskürtme ile uygulanır
Bu adımda ortam sıcaklığı, nem, viskozite ve hız parametreleri dikkatle izlenir.
Ön kurutma: 60–100°C'de birkaç saat
Ardından 200–600°C arasında ısıl işlem (piroliz veya sinterleme) uygulanabilir.
Bu işlem:
Sol-jel matrisini cam benzeri yapıya dönüştürür
Mg(OH)² parçacıklarını stabilize eder
Yüzeye mükemmel yapışma sağlar
Alev geciktirici ve koruyucu özellikleri artırır
Ortaya çıkan yüzey:
Isıya ve aleve karşı dirençli
Kimyasal etkilere karşı dayanıklı
Çevre dostu ve sürdürülebilir
Cam, metal, seramik gibi farklı yüzeylere uygulanabilir
