Nanoparçacık katkılı epoksi reçinenin termal ve elektriksel özelliklerinin araştırılması

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.