Conductive polymer nanocomposites of polypropylene and organic field effect transistors with polyethylene gate dielectric
Polipropilen iletken nanokompozitleri ve polietilen kapı dilektrikli organik alan etkili transistörler
- Tez No: 286258
- Danışmanlar: PROF. DR. ZUHAL KÜÇÜKYAVUZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Polimer Bilim ve Teknolojisi, Polymer Science and Technology
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Polimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 145
Özet
Bu çalışmanın amaçlarından biri daha iyi mekanik ve elektiriksel özellikler elde etmek için iletken polipropilen nanokompozitleri hazırlamaktır. Termoplastik yalıtkan matrisler içerisinde iletken dolgu malzemelerinin dağılımına dayalı kompozit malzemeler geniş bir kullanım alanına sahiptir. Bu amaçla, polipropilenin karbon siyahı, karbon nanotüp ve fulleren gibi nano boyutlu iletken dolgu malzemeleri içeren nanokompozitleri hazırlandı. Kompozitlerin mekanik, elektiriksel ve termal özellikleri incelendi.Polipropilen/Karbon Siyahı kompozitleri farklı bileşimlerde eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlandı. Karbon siyahı miktarının mekanik ve elektiriksel özellikler üzerindeki etkisi araştırıldı. Test örnekleri enjeksiyonlu kalıplama ve basınçlı kalıplama teknikleri ile hazırlandı. Ayrıca proses tipinin mekanik ve elektiriksel özelliklere olan etkisi incelendi. Kompoziler 2 % karbon siyahı eklenmesi ile yarı iletken hale geldiler.Polipropilen / Karbon Nanotüp ve Polipropilen / Fulleren kompozitleri eriyik karıştırma yöntemiyle hazırlandı. Kompozitlerin hazırlanmasından önce karbon nanotüp ve fullerenin yüzeyi HNO3 : H2SO4 ile fonksiyonlandırıldı. Kompozitlerdeki karbon nanotüp ve fulleren kompozisyonu ağırlık yüzdesi olarak 0.5, 1.0, 2.0 ve 3.0 % olarak değiştirildi. Yüzeyi modifiye edilmiş karbon nanotüp ve fulleren içeren kompozitlerde dört farklı uyumlaştırıcı kullanıldı. Bunlar, TritonX-100, Poli(etilen-blok-polietilen glikol), Maleik anhidrit graft edilmiş Polipropilen ve Setramiyum Bromür olarak seçildi. Yüzey modifikasyonu ve farklı uyumlaştırıcıların mekanik, termal ve elektiriksel özellikler üzerine olan etkisi incelendi. Bu özelliklerin en iyi değerleri maleik anhidrit graft edilmiş polipropilen ve setramiyum bromür ile hazırlanan kompozitlerde gözlemlendi.Bu çalışmanın başka bir amacı polietilen dielektrik tabakası içeren transistörler yapmak ve karakterize etmektir. Bunu yaparken polietilen tabakasının oluşturulmasında vakumla buharlaştırma sistemi kullanıldı. Fulleren, Pentasen ve Indigo yarı iletken tabaka olarak kullanıldı. Aluminyum oksit -PE veya PE dielektrik tabakalarına sahip düşük voltajda çalışan ve yüksek açma kapama oranına sahip transistörler elde edildi.
Özet (Çeviri)
One of the aim of this study is to prepare conductive polymer nanocomposites of polypropylene to obtain better mechanical and electrical properties. Composite materials based on conductive fillers dispersed within insulating thermoplastic matrices have wide range of application. For this purpose, conductive polymer nanocomposites of polypropylene with nano dimentional conductive fillers like carbon black, carbon nanotube and fullerene were prepared. Their mechanical, electrical and thermal properties were investigated.Polypropylene (PP)/carbon black (CB) composites at different compositions were prepared via melt blending of PP with CB. The effect of CB content on mechanical and electrical properties was studied. Test samples were prepared by injection molding and compression molding techniques. Also, the effect of processing type on mechanical and electrical properties was investigated. Composites become semiconductive with the addition of 2 wt% CB.Polypropylene (PP) / Carbon Nanotube (CNT) and Polypropylene / Fullerene composites were prepared by melt mixing. CNT?s and fullerenes were surface functionalized with HNO3 : H2SO4 before composite preparation. The CNT and fullerene content in the composites were varied as 0.5, 1.0, 2.0 and 3.0 % by weight. For the composites which contain surface modified CNT and fullerene four different compatibilizers were used. These were selected as TritonX-100, Poly(ethylene-block-polyethylene glycol), Maleic anhydride grafted Polypropylene and Cetramium Bromide. The effect of surface functionalization and different compatibilizer on mechanical, thermal and electrical properties were investigated. Best value of these properties were observed for the composites which were prepared with maleic anhydride grafted polypropylene and cetramium bromide.Another aim of this study is to built and characterize transistors which have polyethylene as dielectric layers. While doing this, polyethylene layer was deposited on gate electrode using vacuum evaporation system. Fullerene , Pentacene ve Indigo were used as semiconductor layer. Transistors work with low voltage and high on/off ratio were built with Aluminum oxide - PE and PE dielectrics.
Benzer Tezler
- Lityum iyon batarya uygulamaları için polipirol esaslı anot bağlayıcılar
PPY based anode binder for lithium ion battery application
IŞIK İPEK AVCI
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BELKIZ USTAMEHMETOĞLU
- Enhancement of thermal, electrical and optical properties of zinc oxide filled polymer matrix nano composites
Çinko oksit katkılı polimer matrisli nano kompozitlerin termal, elektrik, ve optik özelliklerinin geliştirilmesi
FİLİZ ÖZMIHÇI ÖMÜRLÜ
Doktora
İngilizce
2009
Kimya Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DEVRİM BALKÖSE
- Synthesis and characterization of polypyrrole nanoparticles and their nanocomposites with polypropylene
Polipirol nanoparçacıklarının ve polipropilenle nanokompozitlerinin sentezi ve karakterizasyonu
SEVİL BAYTEKİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Bölümü
PROF. DR. ZUHAL KÜÇÜKYAVUZ
- İletken polimer/inorganik kompozitlerinin atmosferik plazma yöntemi ile sentezi ve özelliklerinin incelenmesi
Synthesis of conductive polymer/inorganic composites by atmospheric plasma polymerization and investigation of their properties
BANU ESENCAN TÜRKASLAN
Doktora
Türkçe
2015
Polimer Bilim ve TeknolojisiSüleyman Demirel ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AYŞEGÜL ÖKSÜZ
- Development of novel thermal conductive polymer nanocomposites
Yeni nesil termal iletken polimer nanokompozitlerin geliştirilmesi
ELİFTEN SEMERCİ
Doktora
İngilizce
2021
Kimyaİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NİLGÜN KIZILCAN
DOÇ. DR. TUBA ERDOĞAN BEDRİ