The effect of micro and nano particle mixture addition on mechanical and electrical properties of polyvinylidene fluoride
Mikro ve nanoparçacık karışımı eklenmesinin poliviniliden florürün mekanik ve elektriksel özelliklerine etkisi
- Tez No: 884233
- Danışmanlar: PROF. DR. ZEYNEP GÜVEN ÖZDEMİR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Fizik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
Bu tez çalışması, mikro, nano ve mikro/nano-güçlendirici parçacık karışımıyla katkılanmış poliviniliden florür/baryum oksit (PVDF/BaO) kompozitlerinin sentezi ve yapısal analizine odaklanmaktadır. Araştırma, kompozitlerin optik ve mekanik özelliklerinin araştırılmasının yanı sıra karmaşık geçirgenlik ve teğet kaybı gibi frekansa dayalı elektriksel özelliklerini belirlemeyi amaçlamaktadır. Bu amaçla BaO nanopartikülleri birlikte çökeltme yöntemiyle sentezlenmiş ve ardından sıcak baskı tekniği kullanılarak kompozit filmler üretilmiştir. BaO'nun katkı konsantrasyonu ağırlıkça %0.5 ila 2.0 aralığındadır. PVDF matrisini ve BaO nanopartiküllerini analiz etmek için X-ışını kırınımı ve Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektroskopisi yöntemleri kullanılmıştır. Dielektrik spektroskopiye dayalı analiz, ağırlıkça %2.0'ye kadar BaO mikro, nano ve mikro/nano parçacıklarının eklenmesinin, özellikle düşük frekanslarda PVDF'nin enerji depolama kapasitesini geliştirdiğini göstermiştir. Buna ek olarak BaO'nun eklenmesi, PVDF'nin ε'' değerinde bir azalmayla sonuçlanmış, bu da elektriksel özelliklerin arttığını göstermiştir. Tauc grafiğiyle değerlendirilen optik bant aralığı, BaO içeriğinin artmasıyla azalmış, bu da malzemenin elektrik iletkenliğinde bir artış olduğunu göstermiştir. Çekme ve sertlik değerlendirmelerini de içeren mekanik testler, BaO parçacıklarının eklenmesiyle malzemenin elastik modülü ve sertliğinin arttığını, kopma uzamasının ise azaldığını ortaya çıkarmıştır.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the synthesis and structural analysis of polyvinylidene fluoride (PVDF)/barium oxide (BaO) composites filled with micro, nano, and micro/nano-reinforcing particle mixtures. The research aims to determine the frequency-based electrical properties of the composites, such as complex permittivity and tangent loss, alongside an investigation of their optical and mechanical characteristics. For this purpose, BaO nanoparticles were synthesized via the co-precipitation method, and films were subsequently fabricated using the hot-press technique. The doping concentration of BaO ranged from 0.5 to 2.0 wt%. Analysis techniques including X-ray diffraction (XRD) and Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) were employed to study the PVDF matrix and BaO nanoparticles. Dielectric spectroscopy analysis revealed that incorporating BaO micro, nano, and micro/nano-particles up to 2.0 wt% improved the energy storage capacity of PVDF, particularly at low frequencies. Additionally, the incorporation of BaO resulted in a decrease in the ε'' of PVDF, indicating enhanced electrical properties. The optical band gap, assessed via Tauc's plot, decreased with increasing BaO content, suggesting an enhancement in the electric conductivity of the material. Mechanical testing, including tensile and hardness assessments, revealed that the elastic modulus and hardness of the material were enhanced with the addition of BaO particles, while elongation to fracture decreased.
Benzer Tezler
- Mikro kanallarda akış hızı ölçümünde CCD kameranın özelliklerini kullanarak mikro-PIV sisteminin performansının arttırılması
Improving a micro-PIV system's performance by using a CCD camera features at the flow velocity measurement in micro-channels
BAŞAK AKSELLİ
Doktora
Türkçe
2016
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TEKE
- Nano silika ve mikro silika katkılı harçlarda durabilite ve mekanik özellikler
Durability and mechanical properties of mortar mixtures refined with micro and nano-silica
MERVE BAŞARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
- Nano-silika kullanılarak üretilen betonların mekanik, elastik ve inelastik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of the mechanical, elastic and inelastic properties of concrete produced using nano-silica
HASAN NURİ TÜRKMENOĞLU
Doktora
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
- Nano silika-mikro silika içeren normal ve yüksek dayanımlı betonlarda donatı-beton aderans özelliklerinin incelenmesi
Investigation of reinforcement-concrete bond properties in normal and high strength concrete containing nano silica and/or micro silica
BÜŞRA BOYACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN NURİ ATAHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ ÖMER TUĞRUL TURAN
- Nanosilika katkılı geleneksel betonların mekanik ve elastik özelliklerinin incelenmesi
Investigation of mechanical and elastic properties of traditional concrete nanosilica
ESEN ÖNDER
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HAKAN NURİ ATAHAN