Effects of filler type and morphology on thermoplastic nanocomposites: Thermal, electrical and mechanical properties

Son yıllarda, iyileştirilmiş özelliklere sahip malzeme olabilme potansiyelleri nedeniyle karbon-bazlı katkı maddeleri, özellikle karbon nanotüp (KNT) ve grafen nano plakalar (GnP), ile güçlendirilmiş polimer nanokompozitler artan ilgi görmektedir. Diğer katkı maddeli kompozitlerle karşılaştırıldığında, bu kompozitler ısıl, elektriksel ve mekanik özelliklerde daha iyi bir artış göstermektedir. Fakat, karbon-bazlı katkı maddelerinin polimerlerdeki dağılımı, uygulamalarını ve onları içeren nanokompozitlerin performansını kısıtlayan bir engeldir. Bu sorunu çözmek için en basit yöntem hibrit katkı maddelerinin polimer matrise eklenmesidir. Bu tezin temel amacı, karbon bazlı katkı maddelerinin sinerjik etkisinin, ağırlık oranının ve boyutunun ısıl, elektriksel ve mekanik özellikler üzerine etkilerini incelemektir. Bu amaçla, katkı maddesinin boyutunun yüksek yoğunluklu polietilen (YYPE)-bazlı nanokompozitlerin özellikleri üzerine etkisinin incelenmesi için, farklı en-boy oranına sahip iki tip KNT ve farklı boyutlara sahip üç tip GnP kullanılmıştır. Tüm numuneler eriyik harmanlama yöntemi ve ardından kalıp sıkıştırma yöntemi kullanılarak hazırlanmıştır. Boyut ve sinerjik etkisini daha iyi anlamak için, ilk olarak, sadece KNT veya GnP içeren nanokompozitlerin özellikleri üzerine karbon-bazlı katkı maddelerinin boyut etkisi araştırılmıştır. Daha sonra, katkı maddeleri arasındaki sinerjik etkiyi araştırmak için en iyi performansı gösteren KNT ve GnP aynı anda matrise eklenmiştir. Son olarak, bu özellikleri en iyi şekilde artıran katkı maddelerinin optimum dolgu ağırlık oranını ve boyutunu belirlemek için farklı boyutlarda GnP'ler ve KNT'ler içeren hibrit nanokompozitlerin özellikleri deneysel olarak incelenmiştir.