Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması

Authors : Hasan KASIM

Pages : 370-379

Doi:10.31590/ejosat.915899

View : 29 | Download : 26

Publication Date : 2021-08-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Elastomer matris ve çok duvarlı karbon nanotüp (MW-CNT) dolgu malzemeleri ile hazırlanan nanokompozitlerin piezodirenç değişimine göre gerilme sensörü olarak kullanılma olasılığı araştırılmıştır. Farklı konsantrasyonlar da MW-CNT ile doldurulmuş elastomer esaslı nanokompozitlerin deformasyon davranışlarını belirlemek için piezodirenç mekanizmasının sistematik bir çalışması gerçekleştirildi. Hazırlanan numunelerin serbest halde iletkenlikleri ölçülmüş ve süzülme eşiğini işaret eden kritik dolgu miktar aralığı tespit edilmiştir. Nanokompozit numunelerine uygulanan gerilmeye bağlı uzamaların neden olduğu direnç değişiklikleri, sırasıyla doğrusal ve doğrusal olmayan iki farklı bölgede piezo davranış göstermiştir. Direnç değişikliğinden, uygulanan gerilmeye bağlı uzamanın bir fonksiyonu olarak hesaplanan ölçüm faktörü, doğrusal bölge için yaklaşık 90 ve doğrusal olmayan bölge için 270 olarak ölçülmüştür. Ağırlıkça %2,92 oranında MW-CNT dolgulu nanokompozitler, %90 ve %150 uzamalar ile yapılan tekrarlı yükleme testlerinde tekrarlana bilirlik ve mükemmel geriye dönüş performansı göstermiştir. Bu çalışma, elastomer malzemelere uygun oranlarda MW-CNT’ler ekleyerek piezodirenç özellikler kazandırdıklarını ve yüksek uzama gerektiren dinamik çalışma ortamlarında hassas gerilim sensörleri olarak kullanılabileceğini göstermiştir.
Keywords : Karbon Nanotüp, Piezodirençlilik, Elastomerler, Gerilim Sensörü, Elektriksel İletkenlik