Proučevanje reoloških, termičnih, električnih in mehanskih lastnosti prevodnih kompozitov

magistrsko delo magistrskega študijskega programa II. stopnje Strojništvo

Gašper Strle (Avtor), Lidija Slemenik Perše (Mentor)

Povzetek

Potencial polimernih materialov za inovativne aplikacije je izjemno velik. Vse manj se uporabljata jeklo in aluminij, saj polimeri omogočajo zmanjšanje stroškov in mase, hkrati pa ohranjajo visoko raven varnosti. Kljub vsem njihovim izjemnim lastnostim, pa sami polimeri pogosto niso primerni toplotni in električni prevodniki, kar omejuje njihovo uporabo v visokotehnoloških industrijah, kot na primer fleksibilni elektroniki. Zato so se raziskovalci trudili povečati prevodnost polimerov, hkrati pa izkoristiti njihove edinstvene lastnosti tako, da so polimerom dodali kovinska polnila. V okviru te magistrske naloge smo proučevali vpliv različnih količin bakrovih lusk (Cu), oplaščenih s silicijem (Si), v polimerni matrici iz polietilena nizke gostote (LDPE). Opazovali smo vpliv oplaščenih delcev bakra s povprečno velikostjo premera 53 μm na optične, reološke, mehanske, termične in električne lastnosti LDPE-Cu kompozita. Izvedli smo primerjavo med čistim LDPE in LDPE-Cu kompoziti, pri čemer smo spreminjali volumski delež dodanega bakrenega polnila, in sicer od 10 % do 40 %. Rezultati so pokazali, da so kompoziti z višjo vsebnostjo bakra z vidika mehanskih, reoloških, termičnih in električnih lastnosti v primerjavi s čistim LDPE boljši. Kljub temu pa je potrebno upoštevati, da prekomerna vsebnost dodatnega polnila ni vedno primerna, saj lahko privede do predimenzioniranja izdelka v določeni aplikaciji, kar bi lahko zvišalo nepotrebne končne stroške.

Ključne besede

magistrske naloge;prevodni kompoziti;reologija;dinamična mehanska analiza;nanoindentacija;diferenčna dinamična kalorimetrija;perkolacija;

Podatki

Jezik:	Slovenski jezik
Leto izida:	2024
Tipologija:	2.09 - Magistrsko delo
Organizacija:	UL FS - Fakulteta za strojništvo
Založnik:	[G. Strle]
UDK:	532.135+620.17:678.061(043.2)
COBISS:	186958083
Št. ogledov:	41
Št. prenosov:	4
Ocena:	0 (0 glasov)
Metapodatki:

Ostali podatki

Sekundarni jezik:	Angleški jezik
Sekundarni naslov:	Investigation of rheological, thermal, electrical and mechanical properties of conductive composites materials
Sekundarni povzetek:	The potential of polymer materials for innovative use is almost endless. Steel and aluminum are becoming less common choices because polymers offer cost and weight reductions while maintaining high safety standards. Despite their remarkable qualities, polymers themselves often lack the ability to conduct heat and electricity, limiting their applications in high-tech industries like flexible electronics. As a result, researchers have been striving to enhance the conductivity of polymers by incorporating metallic fillers. In the context of this master's thesis, we examined how different quantities of silica-coated copper (CuSi) particles within a polymer matrix of low-density polyethylene (LDPE) affect the LDPE-Cu composite's optical, rheological, mechanical, thermal, and electrical properties. We compared pure LDPE with LDPE-Cu composites, adjusting the volume fraction of added copper filler from 10 % to 40 %. We came to the conclusion that composites with higher copper content indicated superior mechanical, rheological, thermal, and electrical properties compared to pure LDPE. However, it's essential to consider that an excessive amount of filler may not always be appropriate, as it could lead to overengineering the product for a specific application, potentially increasing unnecessary final expenses.
Sekundarne ključne besede:	master thesis;conductive composites;rheology;dynamic mechanical analysis;nanoindentation;differential scanning calorimetry;percolation;
Vrsta dela (COBISS):	Magistrsko delo/naloga
Študijski program:	0
Konec prepovedi (OpenAIRE):	1970-01-01
Komentar na gradivo:	Univ. Ljubljana, Fak. za strojništvo
Strani:	XXII, 67 str.
ID:	23002126