| Περίληψη: | Τα νανοσύνθετα υλικά πολυμερικής μήτρας - ανόργανων/κεραμικών νανοεγκλεισμάτων ελκύουν όλο και περισσότερο το επιστημονικό ενδιαφέρον χάρη στο ευρύ φάσμα των εφαρμογών τους. Ως σύνθετο υλικό ορίζεται το υλικό το οποίο αποτελείται από τουλάχιστον 2 διαφορετικές διακριτές μεταξύ τους φάσεις. Συνδυάζοντας τις ιδιότητες της μήτρας και του εγκλείσματος έχουμε ένα υλικό με νέες ιδιότητες. Οι ηλεκτρικές ιδιότητες των σύνθετων υλικών πολυμερικής μήτρας τους δίνουν σημαντικό ρόλο στη βιομηχανία της μικροηλεκτρονικής καθώς μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν διηλεκτρικά υλικά σε συσκευές αποθήκευσης ενέργειας, σαν στοιχεία κυκλωμάτων αλλά και σαν μονωτές παρεμβολών ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας. Στην παρούσα εργασία χρησιμοποιήθηκε ως μήτρα εποξειδική ρητίνη και σαν έγκλεισμα νανοσωματίδια καρβιδίου του Βορίου ( Β4C). Συνολικά παρασκευάστηκαν 6 δοκίμια εποξειδικής ρητίνης και B4C, με μεταβαλλόμενη συγκέντρωση της εγκλεισμένης φάσης, έτσι ώστε να εξεταστεί εμπεριστατωμένα η σχέση -συγκέντρωσης εγκλεισμένης φάσης και ηλεκτρικών ιδιοτήτων. Για τον διηλεκτρικό χαρακτηρισμό των δοκιμίων χρησιμοποιήθηκε διάταξη Διηλεκτρικής Φασματοσκοπίας με μεταβαλλόμενη θερμοκρασία στον χώρο μετρήσεων. Το εύρος συχνοτήτων στο οποίο έλαβε χώρα το πείραμα ήταν 10-2 – 106 Hz και το θερμοκρασιακό εύρος 30oC-160oC. Πραγματοποιήθηκε επίσης θερμομηχανικός και θερμικός χαρακτηρισμός μέσω των τεχνικών της Δυναμικής Μηχανικής Ανάλυσης και της Διαφορικής Θερμιδομετρίας Σάρωσης. Τα αποτελέσματα του ηλεκτρικού χαρακτηρισμού υποδηλώνουν την ύπαρξη τριών διεργασιών, στο εξεταζόμενο φάσμα συχνοτήτων. Στις υψηλές συχνότητες είχαμε την εμφάνιση της διεργασίας της β-χαλάρωσης, η οποία σχετίζεται με τον επαναπροσανατολισμό των πλευρικών πολικών ομάδων της πολυμερικής αλυσίδας, στις μεσαίες συχνότητες είχαμε την εμφάνιση της α-χαλάρωσης, η οποία σχετίζεται με την μετάπτωση από την υαλώδη στην ελαστομερική φάση της πολυμερικής μήτρας και τέλος στις χαμηλές συχνότητες παρατηρήθηκε το φαινόμενο Maxwell-Wagner-Sillars το οποίο σχετίζεται με την διεπιφανειακή πόλωση. Τα αποτελέσματα τόσο των θερμικών όσο και των θερμομηχανικών μετρήσεων υποδηλώνουν αύξηση της θερμοκρασίας υαλώδους μετάβασης με την προσθήκη των νανοεγκλεισμάτων. Η δυνατότητα αποθήκευσης ενέργειας διερευνήθηκε επίσης μέσω του μεγέθους της πυκνότητας ενέργειας.
|
|---|
