Dielektrične i toplotne osobine kompozita na bazi polietilena niske gustine NaA zeolita
Dielectric and thermal properties of composites based on low density polyethylene and NaA zeolite
Докторанд
Marinković, FilipМентор
Popović, DušanЧланови комисије
Žekić, AndrijanaMaletić, Slavica
Stanković, Бранислав С.
Метаподаци
Приказ свих података о дисертацијиСажетак
U okviru rada na doktorskoj disertaciji sintetisani su uzorci kompozita polietilena niske
gustine i NaA zeolita (LDPE/NaA) i analizirane njihove dielektrične i toplotne osobine. Razvijena
je metoda za određivanje masenog udela i stepena disperzije zeolita u kompozitu, XRD i FTIR
analizom. Izvršena je verifikacija dobijenih vrednosti za masene udele zeolita
termogravimetrijskom analizom. Primenom skenirajuće elektronske mikroskopije ustanovljeno je
da čestice zeolita u polimernoj matrici imaju kubičan oblik, kao i da su dobro dispergovane.
Dielektrična spektroskopija uzoraka LDPE/NaA zeolita izvršena je u opsegu frekvencija od 20 Hz
do 30 MHz, na sobnoj temperaturi. Ispitivan je uticaj masenog udela zeolita na realan i imaginaran
deo dielektrične propustljivosti. Uočena su dva relaksacion pika na graficima frekvencijske
zavisnosti imaginarnog dela dielektrične propustljivosti. Ustanovljeno je da je relaksacioni pik na
nižim frekvencijama, koji se sa porastom masenog udela zeolita pomera... ka nižim frekvencijama,
posledica Maxwell-Wagner-Sillars-ove polarizacije. Drugi uočeni relaksacioni pik posledica je
preskakanja slobodnih jona natrijuma sa jednog na drugo slobodno mesto unutar čestica zeolita.
Analizom električne provodnosti LDPE/NaA zeolit kompozita ustanovljeno je da ona raste sa
porastom masenog udela zeolita. Toplotna difuzivnost ispitivanih uzoraka, pomoću koje je
odredjivana toplotna provodnost, analizirana je korišćenjem laserske impulsne metode. Dobijeni
rezultati upoređeni su sa rezultatima dobijenim koriscenjem teorijskih modela opisanim u
literaturi
In this doctoral dissertation, the samples of low-density polyethylene/NaA zeolite
(LDPE/NaA) composites were synthesized and analyses of dielectric and thermal properties were
conducted. The method for determination of weight fraction and the dispersion degree of zeolite
in the LDPE/NaA zeolite composites by using XRD and FTIR analyses was established.
The obtained data for the weight fraction of zeolite was verified by using thermogravimetric
analyses. By scanning electron microscopy, it was established that the zeolite particles in the
polymer matrix have a cubic shape and that they are well dispersed. Dielectric spectroscopy
measurements are performed in the frequency range 20Hz-30MHz, at room temperature.
The impact of weight fraction on both the real and the imaginary part of the dielectric constant was
investigated. Two relaxation peaks of the imaginary parts of permittivity of LDPE/NaA zeolite
composites are detected. It was found that the relaxation peak at lower frequencies, ...which shifts
to lower frequencies with increasing zeolite mass fraction, is due to Maxwell-Wagner-Sillars
polarization. The second relaxation peak is due to the hopping of free sodium ions from one free
place to another within the zeolite particles. Analysis of the electrical conductivity of LDPE/NaA
zeolites showed that it increases with an increase in the weight fraction of zeolite. The thermal
diffusivity, by which the thermal conductivity was determined, was investigated using the laser
flash method. The obtained results were compared with those obtained by using the theoretical
model reported in the literature.