Geri Dön

Karbon zengin nanomalzeme içeren termoplastik kompozitlerin elektriksel, optik ve mekanik özelliklerinin incelenmesi

Investigation of electrical, optical and mechanical properties of thermoplastic composites containing carbon-rich nanomaterials

PDF İndir

  1. Tez No: 557200
  2. Yazar: ÖMER BAHADIR MERGEN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ERTAN ARDA
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Trakya Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 261

Özet

Polimer Karbon Dolgu (KD) kompozitler esneklik, hafiflik, işleme kolaylığı ve kimyasal direnç gibi özellikleri nedeniyle yeni bir kompozit ürünü olarak endüstriyel ve akademik camianın ilgisini çekmektedir. Polimer KD kompozitlerin optik, elektrik, mekanik ve termal özelliklerinin belirlenerek ihtiyaca uygun olarak uygun maliyette üretilmesi kullanım alanlarını genişletecektir. Bu çalışma kapsamında, çözelti karıştırma (solution mixing) yöntemi ile elde edilen PMMA/GNP, PMMA/MWCNT, PMMA/CM, PS/GNP, PS/MWCNT, PS/CM, PVA/GNP ve PVA/MWCNT çözeltilerinden sekiz farklı kompozit film serisi hazırlanmış ve elde edilen kompozitlerin elektrik, optik, mekanik özellikleri araştırılmıştır. Kompozitlerin elektriksel ölçümleri iki prob ölçüm tekniği, optik ölçümleri foton geçirme tekniği ve mekanik ölçümleri ise çekme testi ile gerçekleştirilmiştir. Elde edilen optik veriler site perkolasyon, elektriksel veriler klasik perkolasyon, mekanik veriler ise düzenlenmiş klasik perkolasyon (sızma) teorisi ile yorumlanmıştır. Kompozit yapıların hemen hemen hepsinde elektrik, optik ve mekaniksel olarak perkolasyonun gerçekleştiği belirlenmiştir. Kompozitlerin optik bant aralığı enerjileri Tauc metodu kullanılarak ve bu aralıktaki lokalize durumlardan kaynaklanan kusur seviyeleri ise Urbach ilişkisi kullanılarak belirlenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre polimer matris içerisindeki KD miktarının artmasıyla kompozitlerin, optik bant aralığı enerjileri azalmış ve elektriksel iletkenlikleri ise artmıştır. Kompozitlerin bant enerjilerinin düşmesi ve elektriksel iletkenliklerinin 10-4 S'ler mertebesine yükselmesi kompozit yapının yalıtkan-yarıiletken geçişi yaptığını göstermiştir. Kompozitlerin çekme modül değerleri de yapısındaki KD miktarının artmasıyla birlikte artmıştır. Üç farklı deneysel yöntem ile elde edilen sonuçlar birbirini desteklemektedir. Elde edilen tüm sonuçlar literatürdeki teorik ve deneysel veriler ile uyum içerisindedir.

Özet (Çeviri)

Polymer Carbon Filler (CF) composites attract the attention of the industrial and academic community as a new composite product due to its properties such as flexibility, lightness, ease of processing and chemical resistance. The production of polymer CF composites in affordable costs by obtaining their optical, electrical, mechanical and thermal properties will extend its area of use according to needs. In this study, eight different composite film series such as PMMA/GNP, PMMA/MWCNT, PMMA/CM, PS/GNP, PS/MWCNT, PS/CM, PVA/GNP and PVA/MWCNT dispersions obtained by solution mixing method have been prepared and the electrical, optical, mechanical properties of the composites have beeen investigated. The electrical, optical and mechanical measurements have been performed by using two probe method, photon transmission technique and tensile test, respectively. The collected optic data have been interpreted with site percolation, while electrical and mechanical data have been evaluated by means of classic percolation and modified classic percolation theory, respectively. It has been determined that electrical, optical and mechanical percolation occurred in almost all of the composite structures. The optical band gap energies of the composites have been determined by using the Tauc method and the defect levels due to localized states in this band gap have been determined by using the Urbach relationship. According to the obtained results, it has been determined that, with increasing amount of CF doping in the polymer matrix, the optical band gap energy of the composites decreased while their electrical conductivity increased. The decrease in the band gap energies of composites, hence the increase on their electrical conductivity to the level of 10-4 Siemens has been showed that the composite structure exhibits the insulator-semiconductor transition. The tensile modulus values of the composites have been increased with increasing amount of CF doping. The results obtained with three different experimental methods support each other. All results are consistent with the theoretical and experimental data in the literature.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    502038

    Boya temelli güneş pillerine yönelik ftalosiyanin türevlerinin sentezi ve performans çalışmalarının yapılması

    Synthesis of phthalocyanine derivatives for dye senstized solar and their performance studies

    NARİN FULYA ERCENGİZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    EnerjiMersin Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. MİNE İNCE OCAKOĞLU

  2. Tez No

    392280

    Impacts of single-walled carbon nanotubes on polymerase chain reaction

    Tek duvarlı karbon nanotüplerin polimeraz zincir reaksiyonları üzerindeki etkileri

    EBRU UYSAL

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2014

    BiyomühendislikSabancı Üniversitesi

    Biyoloji Bilimleri ve Biyomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HİKMET BUDAK

  3. Tez No

    457110

    Fosfor katkılanmış hidrojenlenmiş amorf silisyum karbür ince filmlerin elektriksel özelliklerinin karakterizasyonu

    The characterization of electrical properties of phosphorus doped hydrogenated amorphous silicon carbide thin films

    BURAK ALÇINKAYA

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    Fizik ve Fizik MühendisliğiÇanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KIVANÇ SEL

  4. Tez No

    467838

    Ilımlı halofil bacıllus türlerinden polihidroksialkanoatların üretimi

    Production of polyhydroxyalkanoates from moderately halophilic bacillus strains

    MELIHA FETAHOVIC

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2017

    BiyokimyaMarmara Üniversitesi

    Kimya Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYŞE OGAN

    DOÇ. DR. ÖZKAN DANIŞ

  5. Tez No

    588236

    Production of bio-based porous carbon material from lignocellulosics

    Lignoselüloziklerden biyo-kökenli poröz karbon materyalin üretilmesi

    SÜMEYRA SENİHA BARAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    EnerjiYalova Üniversitesi

    Enerji Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. SİBEL BAŞAKÇILARDAN KABAKCI

Geri Dön