Bipolar plaka uygulamaları için PBT/grafit kompozit plakanın perkolasyon aralığının bulunması
Determining the percolation range of PBT/graphite composite plate for bipolar plate applications
Yazar: GÖZDE TEKİN
Danışman: PROF.DR. NİYAZİ ERUSLU
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering

Özet:
Bu çalısmada, çalısmada önce saf PBT, sonra sırayla %90,80,70,60,50,40,30,20,10 PBTiçeren karısımlar hazırlanmıstır. Daha sonra bu karısımlar basma ile kalıplanmıstır.Basma ile kalıplanan karısımların hacimsel ve kalınlık yönündeki özdirençleri ölçülerekperkolasyon aralıgı bulunmus ve kompozitin iletkenliginin grafit dolgu miktarına baglıolarak degisimi incelenmistir. İletkenligin mikroyapıyla uyumunu incelemek üzereplakalardan numuneler kesilmis ve SEM analizine gönderilmistir. Sonuç olarak,PBT/grafit kompozitin perkolasyon aralıgının %30-40 grafitlik dolguya karsılık geldigigörülmüstür. Kalınlık yönündeki iletkenlik ölçümleri için kullanılan sistemin %20 veya30 grafit içeren PBT/grafit içeren kompozitin özdirecini ölçmeye uygun olmadıgıgörülmüstür. Her iki sistemde yapılan ölçümlerde %40 grafitten sonra iletkenliginbenzer davranıs gösterdigi görülmüstür. Hacimsel iletkenlik ölçümünde iletkenliginperkolasyon aralıgına kadar artan egimle arttıgı,%40'lık grafitten sonra da azalanegimle arttıgı görülmüstür. Kalınlık yönündeki iletkenlik ölçümlerinde de %40'lıkgrafitten sonra iletkenligin azalan egilimle arttıgı görülmüstür. Mikroyapı analizlerinebakıldıgında %30 grafitten sonra yalıtkan fazın iletken faz içerisinde sürekli bir yapıolusturdugu bunun da iletkenlik ölçümlerinden elde edilen perkolasyon aralıgıylauyumlu oldugu görülmüstür.Anahtar Kelimeler: PBT, perkolasyon, hacimsel iletkenlik, kalınlık yönündeki iletkenlik,perkolasyon aralıgı, mikroyapı

Abstract:
In this study, first of all, mixtures containing pure and %90,80,70,60,50,40,30,20,10 PBTwere prepared respectively. Measuring the volume, and through-plane resistivities ofthese compression molded mixtures, the percolation range of the composite was detected,and the dependance of the conductivity of the composite on the filler concentration wasinvestigated. To analyze te coherency of conductivity with microstructure, samples fromthe plates were cut, and subjected to SEM analysis. As a result, it was observed that thepercolation range of the PBT/graphite composite was %30-40 graphite concentration. Itwas again observed that the through plane measurement system was not appropriate formeasuring the resistivities of composite plates with %20 and %30 graphite content. Inboth systems, the conductivity curves after %40 graphite content showed similarbehaviour.In volume conductivity measurements, it was observed that until %30graphite content, which was the beginning of the percolation range, the conductivityincreased with increasing slope, and after that it increased with decreasing slope. Inthrough plane measurements, it was observed that after %40 graphite content, theconductivity increased with decreasing slope. Microstructure analysis showed thatat %30 graphite content the conductive phase started to form a continous network in theinsulating phase and this result is in agreement with the percolation range obtainedfrom the conductivity measurements.Keywords: PBT, percolation, volume conductivity, through plane conductivity,percolation range, microstructure