Dergiler / Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi / 2021 / Cilt: 37 - Sayı: 3
GNPs@MgO/CuO@PVDF Kompozit Filmlerin Hazırlanması ve Dielektrik Özellikleri
- Sayfa
- 412–422
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada, esnek kapasitörler için dielektrik katsayısı yüksek dielektrikmalzemelerin geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla ilk olarak çöktürmereaksiyonları ile MgO/CuO nanopartikülleri sentezlenmiştir. Daha sonra bupartiküller grafen nanoplakaları (GNPs) ile birlikte PVDF içine farklıkompozisyonlarda eklenerek kompozit karışımı oluşturulmuştur. Bu işleminardından doktor blade ve phase inversion yöntemleri ile esnek yapılı 30 umkalınlığında kompozit filmler oluşturulmuştur. Karakterizasyon işlemlerindeMgO/CuO partiküllerinin ortalama 282 nm boyutunda başarılı bir şekilde üretildiğitespit edilmiştir. Öte yandan kompozit filmlerden en yüksek kapasitans ve dielektrikkatsayısı değerleri 100 Hz. frekansta sırasıyla 2,8 nF ve 42,6 olarakGNPs@MgO/CuO@PVDF numunesinde tespit edilmiştir. Sonuç olarak grafen vemetal oksitlerin birlikte kullanımı ile dielektrik özellikler önemli ölçüde geliştirildiğive ayrıca PVDF’in esneklik ve bağlayıcılık rolü bakımından oldukça başarılı olduğusonucuna varılmıştır.
Abstract
In this study, it is aimed to develop dielectric materials with highdielectric coefficient for flexible capacitors. For this purpose, MgO/CuO nanoparticles were first synthesized by precipitation reactions. Then, theseparticles were added together with graphene nanoplates (GNPs) into PVDF indifferent compositions to form a composite mixture. After this process, flexiblecomposite films of 30 μm thickness were formed with doctor blade and phaseinversion methods. In the characterization processes, it was determined thatMgO/CuO particles were successfully produced with an average size of 282 nm. Onthe other hand, the highest capacitance and dielectric coefficient values of thecomposite films were determined in the GNPs@MgO/CuO@PVDF sample as 2.8 nFand 42.6 at 100 Hz frequency, respectively. As a result, it was concluded that thedielectric properties were significantly improved with the use of graphene andmetal oxides together, and PVDF was very successful in terms of flexibility andbinding role.