Poli (Vinil klorür)/$Fe_3O_4$ Manyetik Nanopartikül Kompozitlerinin Sentezi,Termal ve Elektriksel Özelliklerinin İncelenmesi

Synthesis, Investigation of Thermal and Electrical Properties Poly(Vinyl chloride)/$Fe_3O_4$ Magnetic Nanoparticle Composites

Özet

Çalışmada manyetik $Fe_3O_4$ nanopartikülleri birlikte çöktürme yöntemiyle sentezlendi. Sentezlenen nanopartiküllerin TEM ve partikül boyutlandırıcı ile boyutlarının 20 nm civarında olduğu ve XRD ile de yapılarının küre şeklinde olduğu belirlendi. VSM ile elde edilen manyetizasyon eğrisinden doygunluk manyetizasyon değeri ($M_s$) 53.28 emu/g olarak bulundu. Ardından Poli(vinil klorür) ile farklı yüzdelerde manyetik nanopartikül kullanılarak kompozitler hazırlandı. Hazırlanan kompozitlerin karekterizasyonu FT-IR spektrofotometresi ile yapıldı. TGA ve DSC ile termal analizleri yapıldı ve nanopartiküllerle hazırlanan kompozitlerde $T_g$ değerlerinin saf PVC’ den daha yüksek olduğu görüldü. Elektriksel ölçüm sonuçlarından, MNP ilavesinin dielektrik sabitini düşürdüğü görüldü. Ayrıca AC iletkenliğinin artan frekansla artış göstermesine rağmen kompozitlerin iletkenliğinin saf PVC’ den daha düşük olduğu belirlenmiştir.

Abstract

In this study, magnetic $Fe_3O_4$ nanoparticles were synthesized by co-precipitation. It was determinedthat the dimensions of the synthesized nanoparticles with TEM and Particle Sizer were around 20 nmand their structures were spherical by XRD. Saturation magnetization value (Ms) from the magnetizatoncurve obtained by VSM was found as 53.28 emu/g. Then, composites were prepared using Poly (vinylchloride) with different percentages of magnetic nanoparticles. The PVC/magnetic $Fe_3O_4$ nanoparticleswere characterized by FT-IR spectrophotometer. Thermal analyzes were carried out by DSC and TGA,and $T_g$ values of composites were found to be higher than pure PVC. From the electrical measurementresults, it was observed that the addition of MNP reduced the dielectric constant. Additionally, althoughAC conductivity increases with increasing frequency, it is determined that the conductivity ofcomposites is lower than pure PVC.