افزایش هدایت الکتریکی کامپوزیت های کربن/اپوکسی با استفاده از نانو ذرات

هدف این پژوهش توسعه کامپوزیت های زمینه پلیمری رسانا می باشد به طوری که مقدار این رسانایی بالاتر از حد استاندارد موسسه انرژی آمریکا باشد. در این صورت کامپوزیت های توسعه داده شده می توانند در ساخت الکترودها مورد استفاده قرار بگیرند. بدین منظور ذرات هادی دوده، نانولوله کربنی و گرافیت منبسط شده با درصدهای وزنی مختلف (5، 10، 15، 20، 25، 35 درصد ) به رزین اپوکسی اضافه شده و هدایت الکتریکی نمونه ها مطابق استاندارد روش چهار نقطه ای اندازه گیری شده است. متوسط آستانه تراوایی الکتریکی برای پلیمرهای حاوی ذرات دوده، نانو لوله کربنی و گرافیت منبسط شده به ترتیب 25، 10 و15 درصد وزنی بدست آمده است. همچنین تاثیر پارامترهای مختلف ساخت ازجمله استفاده از پمپ خلا و گرمادهی روی هدایت الکتریکی نمونه های کامپوزیتی مورد بررسی قرار گرفت. آزمایش ها نشان دادند استفاده از پمپ خلاء هدایتی الکتریکی را به ترتیب 10.8 ، 11.4 و 9.6 درصد در نمونه های دوده و نانو لوله کربنی و گرافیت منبسط شده افزایش داده است. به منظور افزایش مقاومت مکانیکی نمونه های پلیمری هادی از ده لایه پارچه کربنی تک جهته استفاده شده و نشان داده شد استفاده از الیاف کربن هدایت الکتریکی را به ترتیب 23.2، 27.3 و 24.7درصد برای نمونه های حاوی دوده ، گرافیت منبسط شده و نانولوله کربنی افزایش داده است. با استفاده از تصاویر تهیه شده به کمک میکروسکوپ الکترونی روبشی کیفیت توزیع نانو ذرات در نمونه ها بررسی شده است.

Keywords:

کامپوزیت رسانا , نانو لوله کربنی , دوده , گرافیت منبسط شده , آستانه هدایت الکتریکی