Geri Dön

Investigation of thermal and electrical properties of nanoparticle doped epoxy resin

Nanoparçacık katkılı epoksi reçinenin termal ve elektriksel özelliklerinin araştırılması

  1. Tez No: 732202
  2. Yazar: ÖZGÜ ÇALIN YÜCEL
  3. Danışmanlar: PROF. DR. ABDULLAH TUĞRUL SEYHAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Mühendislik Bilimleri, Polimer Bilim ve Teknolojisi, Engineering Sciences, Polymer Science and Technology
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2022
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Eskişehir Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 82

Özet

Bu tezde, suda çözünür polimerler kullanılarak PVP işlevselleştirmesi olan ve olmayan 3 boyutlu grafit nanoparçacık (GnP) yapıları üretildi. PVP ve PEG polimeri, GnP'nin polimer yapısı boyunca birikmesi ve yollar oluşturması için bir iskelet olarak kullanıldı. Bu amaçla, PVP ve PEG polimerleri saf su içinde çözündü, ardından dondurularak ve kurutularak GnP-polimer aerojel elde edilir. Hazırlanan aerojeller, kompakt bir yapı oluşturmak ve aerojellerin epoksi reçinesinde çözünmesini önlemek için 200oC'de ısıl işleme tabi tutulmuştur. FTIR, TGA ve DSC dahil olmak üzere çeşitli analitik teknikler, yapıların termal ayrışmasının kimyasal etkileşimlerini ve üretilen numunelerin Tg tayinini karakterize etmek için kullanıldı. Kompozitlerin elektriksel iletkenliği, iki nokta elektriksel iletkenlik ölçümü ve frekansa bağlı iletkenlik testine göre araştırıldı. Taramalı Elektron Mikroskobu (SEM) ısıl işlem öncesi ve sonrası aerojelin mikroyapısal ve kırık yüzey incelemesi için kullanıldı. Sonuç olarak, GnP aerojel-epoksi kompozit numunelerin, aerojellerin epoksi matris içinde bozulmadan tutularak başarılı bir şekilde üretilebileceği tespit edildi. Isıl işlem görmüş aerojellerin daha küçük gözenek boyutları olan yapıya sahip olduğu gösterilmiştir. Ayrıca suda çözünür polimerler ile epoksi arasındaki etkileşim, PEG polimerinin eklenmesiyle Tg epoksinin azaldığını göstermiştir. PEG ilavesinin aksine, yüksek GnP içerikli PVP ilavesi, epoksi kompozitlerin Tg'sini artırdığı gözlemlenmiştir.Üretilen epoksi kompozitin elektrik iletkenliği, ağırlıkça % 0,596 GnP ilavesi ile 1,34×10-6 S/m olarak ölçülmüştür, bu da GnP'nin gramı başına 320 kat daha fazla elektrik iletkenliği elde edildiğini göstermektedir.

Özet (Çeviri)

In this thesis, 3D constructed graphite nanoparticle (GnP) structures with and without PVP functionalization were produced utilizing water-soluble polymers. PVP and PEG polymer are used as a skeleton for GnP to deposit on and create pathways throughout polymer construction. For this purpose, PVP and PEG polymers are dissolved in pure water, followed by freeze-drying to obtain GnP-polymer aerogel. The prepared aerogels were exposed to heat treatment at 200oC to produce a compact structure and to prevent the dissolution of aerogels in the epoxy resin. Various analytical techniques, including FTIR, TGA, and DSC were employed to characterize the chemical interactions of the structures thermal decomposition and Tg determination of the samples produced. The electrical conductivity of composites was investigated according to the two-point probe and frequency-dependent conductivity testing. Scanning Electron Microscope (SEM) was used for microstructural and fracture surface examination of aerogel before and after the heat treatment. As a result, ıt was found that GnP aerogel-epoxy composite samples were successfully produced by keeping the aerogel intact within the epoxy matrix. Heat-treated aerogels were shown to have porous structure with smaller porosity sizes. Also interaction between water-soluble polymers and epoxy indicates that Tg of epoxy decreases with the addition of PEG polymer. Unlike PEG addition PVP addition with high GnP content increases Tg of epoxy composites. The electrical conductivity of the produced epoxy composite was measured as 1,34×10-6 S/m with 0,596 wt % GnP addition indicating that 320 times higher electrical conductivity per gram of GnP.

Benzer Tezler

  1. Development of multi-layer conductive polymer nanocomposites for electromagnetic shielding application

    Elektromanyetik kalkanlama uygulamaları için katmanlı iletken polimer nano kompozitlerinin geliştirilmesi

    FATMA ZEHRA ENGİN SAĞIRLI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EYÜP SABRİ KAYALI

    PROF. DR. ABDÜLKADİR SEZAİ SARAÇ

  2. Elektro-eğirme metoduyla üretilen ag veya pt nanopartiküllü pva nanofiberlerin elektriksel iletkenliklerinin ve hidrofobik/hidrofilik etkileşiminin incelenmesi

    Investigation of electrical conductivity and hydrophobic/hydrophilic interaction of pva nanofibers with ag or pt nanoparticle produced by electrospinning method

    FEVZİ KURUL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Makine MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. KEVSER DİNCER

  3. Fotovoltaik Ge-ZnO nanokompozit ince filmlerin hazırlanması ve fiziksel özelliklerinin araştırılması

    Preparation and investigation of physical properties of the photovoltaic Ge-ZnO nanocomposite thin films

    JANAN M.ALİ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2013

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ABDULLAH CEYLAN

  4. Dipers turuncu boya ve karbon nanopartikül katkılı nematik sıvı kristallerin karakterizasyonu ve uygulanabilirliğinin araştırılması

    Investigation of characterization and applicability of nematic liquid crystals doped with disperse orange dye and carbon nanoparticle

    FATİH AKKURT

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2009

    Kimya MühendisliğiGazi Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Bölümü

    PROF. DR. AHMET ALICILAR

  5. Nanoparçacık içeren polimerlerin optiksel ve yapısal karakterizasyonlarının incelenmesi

    Investigation of optical and structural characterizations of polymers containing nanoparticle

    MURAT TÜREMİŞ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Fizik ve Fizik MühendisliğiCelal Bayar Üniversitesi

    Fizik Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. AHMET ÇETİN

    DOÇ. DR. RANA KİBAR