Poli(etilen teraftalat) dokunmamış kumaş/polipirol/ferrit iletken kompozitin hazırlanması, karakterizasyonu ve elektromanyetik dalga koruyucu özelliğinin incelenmesi
Preparation, characterization and investigation of electromagnetic shielding property of poly (ethylene teraphthalate) nonwoven fabric/polypyrrole/ferrite conductive composites
Yazar: BURHAN BEYCAN
Danışman: PROF. DR. MEHMET SAÇAK
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Kimya Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Kimya = Chemistry ; Polimer Bilim ve Teknolojisi = Polymer Science and Technology
Dizin: İletken polimerler = Conducting polymers

Özet:
Bu tez kapsamında, elektromanyetik dalga soğurucu özelliğe sahip manyetik ferrit parçacık (MP) ve iletken polipirol (PPy) ile kaplanmış dokunmamış poli (etilen teraftalat) (PET) kumaş kompozitleri hazırlandı.  Çalışmada kullanılan Fe3O4, CoFe2O4 ve MnFe2O4 parçacıkları, birlikte çöktürme yöntemi ile sentezlendi ve kristal yapıları X-Işınları Difraktometresi (XRD) tekniği ile aydınlatıldı. Örnekler üzerinde PPy kaplama işlemi, MP biriktirilmiş PET kumaşlara emdirilmiş pirol monomerinin, 0,5 M HCl ortamında amonyum peroksidisülfat (APS) yükseltgeni ile in-situ oksidatif polimerizasyonu ile gerçekleştirildi.  Kompozitlerin içerdiği % PPy miktarı, % MP miktarı ve elektriksel yüzey direnci üzerine APS derişimi ve MP ekleme sırasının etkisi gibi koşulların etkisi araştırıldı. Buna göre, en düşük yüzey direnci (40 Ω/cm2), önce MP (MnFe2O4) sonra iletken PPy ile 0,2 M APS kullanılarak hazırlanmış kompozit örneğinde elde edildi. İlertken ve manyetik kompozitlerin yapısal karakterizasyonunda ATR-FTIR, morfolojilerinin belirlenmesinde ise SEM tekniğinden faydalanıldı. Örneklerin manyetik özelliğinin tespitinde ise Titreşimli Numune Magnetometresi (VSM) tekniği kullanıldı. İletken ve manyetik kompozitlerin elektromanyetik koruma etkinliği (EMSE) ile Yansıma (Re) ve Absorbsiyon (Ab) bağıl koruma etkinliği değerleri, 30 MHz - 3 GHz frekans aralığında gerçekleştirilen ölçümler ile belirlendi. En yüksek EMSE değeri, önce PPy sonra Fe3O4 ile kaplı kompozitte % 75 oranında absorpsiyon esaslı korumaya karşılık gelen 6,4 dB olarak tespit edildi.

Abstract:
In the scope of this thesis, magnetic ferrite particles (MP) and conductive PPy coated-nonwoven PET fabric composites that possess electromagnetic wave absorbing properties, were prepared. The Fe3O4, CoFe2O4 and MnFe2O4 magnetic particles used were synthesized by the co-precipitation method and their crystal structures revealed with X-Ray Diffraction (XRD) technique. The PPy coating process of PET fabrics was carried out with the in-situ oxidative polymerization of pyrrole monomer with APS oxidant in 0.5 M HCl medium, in presence of MP deposited-PET fabrics. The effects of APS concentration and order of MP application were investigated on the PPy amount (%), MP amount (%), and electrical surface resistivity of the composites. Accordingly, the lowest surface resistivity (40 Ω/cm2) of the composite was obtained using first MP (MnFe2O4) deposition followed by conductive PPy coating with 0.2 M APS. While the ATR-FTIR technique was used for the structural characterization of conductive and magnetic composites, the SEM technique was used for the determination of the morphology. Vibrating Sample Magnetometer (VSM) technique was used to determine the magnetic properties of the samples. Electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) of conductive and magnetic composites and relative shielding efficiency values by Reflection (Re) and Absorption (Ab) were determined in the frequency range of 30 MHz - 3 GHz. The highest value of EMSE was obtained as 6.4 dB, which corresponds to 75 % of absorption based-shielding in the composite prepared by first PPy coating and then Fe3O4 deposition.