Νανοδιηλεκτρικά πολυμερικής μήτρας : ανάπτυξη και χαρακτηρισμός νανοσύνθετων εποξειδικής ρητίνης/σωματιδίων ZnFe2O4 (zinc iron oxide)

• Κύριος συγγραφέας: Σταυρόπουλος, Σωτήριος
• Άλλοι συγγραφείς: Ψαρράς, Γεώργιος
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2016
• Θέματα: Διηλεκτρικά υλικά; Νανοσύνθετα; Φερρίτης; Κεραμικά νανοσωματίδια; Αποθήκευση ενέργειας; Φερρίτης του ψευδαργύρου; Dielectric materials; Nanocomposites; Ferrite; Ceramic nanoparticles; Energy storage; Zinc ferrite; 621.381

Τα σύνθετα νανοδιηλεκτρικά υλικά ειδικά αυτά που ενσωματώνουν κεραμικά εγκλείσματα με σιδηροηλεκτρική ή σιδηρoμαγνητική συμπεριφορά βρίσκονται στο επίκεντρο της έρευνας λόγω των πολύ καλών ηλεκτρικών και ηλεκτρονικών ιδιοτήτων τους και για τις μεγάλες προοπτικές που ανοίγουν σε εφαρμογές όπως πυκνωτές, στοιχεία ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης και διατάξεις αποθήκευσης ενέργειας. Οι φερρίτες είναι ένα από τα πιο σημαντικά σιδηρομαγνητικά υλικά με εκτεταμένη χρήση σε ηλεκτρονικές συσκευές και τις τηλεπικοινωνίες. Η εισαγωγή των φερριτών στη νανοκλίμακα επιδρά καταλυτικά στις, οπτικές, ηλεκτρικές και μαγνητικές τους ιδιότητες. O φερρίτης του ψευδαργύρου είναι από τα πιο ενδιαφέροντα φερριτικά σπινέλια, λόγω της εμφάνισης φαινομένων σιδηρομαγνητισμού και πιθανών σιδηροηλεκτρικών ιδιοτήτων στη νανοκλίμακα. Σε αυτήν την εργασία παρασκευάσθηκε σειρά επτά δοκιμίων, αποτελούμενα από εποξειδική ρητίνη και διαφορετικές περιεκτικότητες ZnFe2O4. Η μορφολογία τους και η θερμική τους απόκριση μελετήθηκαν μέσω της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) και της διαφορικής θερμιδομετρίας σάρωσης (DSC) αντίστοιχα. Για τον χαρακτηρισμό των μηχανικών ιδιοτήτων τους επιλέχθηκε η δυναμική Μηχανική Ανάλυση (DMA). Η διηλεκτρική φασματοσκοπία έχει αποδειχθεί ένα ισχυρό εργαλείο στην έρευνα της μοριακής κινητικότητας, των αλλαγών φάσης, των μηχανισμών αγωγιμότητας και των διεπιφανειακών φαινομένων στα σύνθετα πολυμερικά συστήματα. Η διηλεκτρική απόκριση των νανοσυνθέτων εξετάστηκε με τη βοήθεια της διηλεκτρικής φασματοσκοπίας (BDS) στο εύρος συχνοτήτων 10-2-106 Hz και στο διάστημα θερμοκρασιών από 30οC έως 200οC. Από τα πειραματικά αποτελέσματα προκύπτουν διηλεκτρικές χαλαρώσεις που οφείλονται τόσο στην πολυμερική μήτρα, όσο και στην ενισχυτική φάση. Τέσσερις διακριτοί τρόποι χαλάρωσης καταγράφηκαν στα φάσματα των συστημάτων που μελετήθηκαν και αποδίδονται στη διεπιφανειακή πόλωση (Interfacial Polarization) μήτρας/εγκλεισμάτων, στην υαλώδη μετάβαση (α- χαλάρωση) της πολυμερικής μήτρας και στην κίνηση πλευρικών πολικών ομάδων (β- χαλάρωση) των αλυσίδων.