Physical properties of polyvinylidene fluoride nanofibers (PVDF NF) filled withnanoparticle filler for sensor application
Sensör uygulaması için nano dolgularla doldurulmuş polivinilidin florür nanoliflerin (PVDF NS) fiziksel özellikleri
- Tez No: 842521
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET YILDIZ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Nanoteknoloji Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 59
Özet
Polimer bazlı nanokompozitler son yıllarda üstün mekanik ve elektriksel özelliklerinden dolayı büyük ilgi görmüştür. PVDF, α, β, γ ve δ kristal fazları olarak bilinen dört kristal formda bulunan yarı kristal bir polimerdir. Ferroelektrik ve piezoelektrik özelliklerinin yanı sıra poliviniliden florür (PVDF) hafif, kolay işlenebilir ve esnek bir malzemedir. Diğer yapısal fazlara kıyasla yüksek oranda β kristal fazı içerir, bu da ferroelektriklik ve piezoelektriklik nedeniyle kendiliğinden polarizasyonun nedenidir. PVDF'nin β-fazı, mekanik germe, tavlama ve elektrik alanı kutuplaması gibi çeşitli yöntemlerle elde edilebilecek olağanüstü elektroaktif özelliklerden sorumludur. Çok sayıda çalışma, β-fazının kil, baryum titanat, hidratlı iyonik tuz, gümüş nanopartiküller, karbon nanotüpler (CNT'ler), nanoteller, çinko oksit ve CNT'ler gibi nano dolgu maddelerinin eklenmesiyle geliştirilebileceğini göstermiştir. Nano dolgu maddeleri ayrıca PVDF'de bulunan dielektrik ve ferroelektrik özellikleri de geliştirebilir. PVDF'de nano dolgularla verimli bir şekilde β fazı üretmek için, PVDF'yi nanofiber haline dönüştürerek elektriksel kutuplama ve mekanik germeyi birleştiren elektro eğirme tekniği kullanılmıştır. Bu tezde, PVDF NF'lerin yüzey morfolojisi taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile araştırılmış ve nanopartikül dolgulu PVDF nanofiberlerin dielektrik özellikleri 10 MHz-240GHz frekans aralığında çalışan bir LCR metre kullanılarak karakterize edilmiştir. PVDF nanolifleri-ferrit nanodoldurucu kompozitlerinin kapasitansının sıcaklığa bağımlılığı da araştırılmıştır. PVDF nanolifleri-ferrit nanodoldurucu kompozitleri, sertleşme sıcaklıklarının altında karakterize edildi ve sıcaklıkla kapasitans değişiminin güçlü frekans bağımlılığını gösterdi.
Özet (Çeviri)
Polymer-based nanocomposites have attracted a lot of interest because of their outstanding mechanical and electrical properties in recent years. PVDF is a semicrystalline polymer that exists in four crystal forms known as α, β, γ and δ crystal phases. In addition to its ferroelectric and piezoelectric properties, polyvinylidene fluoride (PVDF) is a lightweight, easily processed, and flexible material. It contains a high percentage of β crystal phase compared to the other structural phases, which is the reason for spontaneous polarization due to ferroelectricity and piezoelectricity. The PVDF's β-phase is responsible for remarkable electroactive properties that can be obtained by several methods such as mechanical stretching, annealing, and electric field poling. Numerous studies have demonstrated that the β-phase can be improved by the addition of nano-fillers such as clay, barium titanate, a hydrated ionic salt, silver nanoparticles, carbon nanotubes (CNTs), nanowires, zinc oxide, and CNTs. Nanofillers could also enhance dielectric and ferroelectric properties that are being included in PVDF. In order to produce β phase in PVDF with nano-fillers efficiently, electrospinning technique is used which combined electrical poling and mechanical stretching by converting PVDF into nanofiber. In this thesis, the surface morphology of the PVDF NFs was investigated by scanning electron microscope (SEM), and the dielectric properties of nanoparticlefilled PVDF nanofibers were characterized using an LCR meter operating in the 10 MHz-240GHz frequency range. Temperature dependence of Capacitance of PVDF nanofibers -ferrite nanofiller composites is also investigated. PVDF nanofibers-ferrite nanofiller composites were characterized below their curie temperature and showed strong frequency dependence of capacitance change with temperature.
Benzer Tezler
- Elektro üfleme yöntemiyle üretilen poliviniliden florür (PVDF) nanoliflerin elektrostatik filtreleme özelliklerinin iyileştirilmesi
Improving electrostatic filtration performance of polyvinylidine fluoride (PVDF) nanofibers produced via electro blowing method
MERVE NUR SAĞIRLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ KILIÇ
- Elektro üfleme yöntemiyle üretilen poliamid nanoliflerin filtrasyon özelliklerinin iyileştirilmesi
Improvement of filtration properties of polyamide nanofibers produced by electro blowing method
ALİ TOPTAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Tekstil ve Tekstil Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. ALİ KILIÇ
- Bending actuators based on ionic electroactive polymers
İyonik elektroaktif polimer esaslı bükülme eyleyicileri
SHAYAN MEHRAEEN
Doktora
İngilizce
2018
Metalurji MühendisliğiSabancı ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELMİYE ALKAN GÜRSEL
- Development of electrospun multifunctional fibrous structures for icephobic and superhydrophobic applications
Buzfobik ve süperhidrofobik uygulamalar için elektroeğrilmiş çokişlevli lifli yapıların geliştirilmesi
MAHMUT TAS
Doktora
İngilizce
2022
Metalurji MühendisliğiThe University of NottinghamMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. XİANGHUİ HOU
- Pozitron teknikleriyle polimer elektrolitlerin iletkenlik-serbest hacim ilişkisinin incelenmesi
The correlation between conductivity and free volume in polymer electrolytes using positron techniques
GONCA ERDEMCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Fizik ve Fizik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. UĞUR YAHŞİ
YRD. DOÇ. DR. CUMALİ TAV