بررسی رفتار دیالکتریکی نانوپرزهای ایجاد شده در سطح پلیمر توسط پلاسما
First Statement of Responsibility
/علیرضا رضایینژاد
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستارهصشناسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
پلاسما
Date of degree
۱۳۹۳/۱۱/۲۵
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
چگونگی بهینه سازی ذخیره و مصرف انرژی موضوعی است که امروزه توجه گسترده جهانی را به خود جلب کرده است .توسعه خازنصها با قابلیت ذخیرهصسازی بالای انرژی یکی از جنبهصهای قابلصتوجه بهرهصبرداری منابع جدید انرژی است .مواد دیصالکتریک پلیمری با ثابت دیصالکتریک بالا، نقش موثری را در توسعه این خازنصها، ایفا میصکنند .از سال ۱۹۶۰ میلادی شیمیدانصها تحقیقات گستردهصای در زمینه خاصیت دیصالکتریکی پلیمرها انجام دادهصاند .امروزه پلیمر ها در صنعت الکترونیک در سنسورها، خازنصهای آلی، ترانزیستورها، سلولصهای خورشیدی، حافظهصها، باتریصهای لیتیومی کاربرد گستردهصای دارند .تاکنون روشصهای مختلفی به منظور افزایش ثابت دیصالکتریک مواد پلیمری به کار گرفته شده است .این روشصها را میصتوان به سه دسته کلی کامپوزیتصهای تصادفی، کامپوزیتصهای ساختار یافته تحت میدان و سنتز پلیمرهای جدید دستهصبندی کرد .در این پژوهش رفتار دمایی و فرکانسی ثابت دیصالکتریک فوتوپلیمرهای نورلاند ۶۵حاصل از فرآیند بسپارش تحت غلاف پلاسماهای آرگون ، هلیوم و نیتروژن بررسی شده است .همچنین اثرات هر کدام از این محیطصها درنحوهصی بسپارش و جهتصگیری ممان دوقطبیصها) ایجاد نانوپرزهای سطحی (و در نتیجه تغییرات ثابت دیصالکتریک مورد بررسی قرار گرفته، که نتایج، افزایش موثر ثابت دیصالکتریک پلیمرهای حاصل از این روش را نشان میصصدهد .به صورتی که در دمای اتاق ثابت دیصالکتریک پلیمر در فرکانس ۵/۰ کیلوهرتز، حدودا از ۶ به ۶۰۰ ارتقاء یافته و در دماهای بالاتر این عدد به ۱۲۰۰۰ نیز میصرسد .همچنین برای بهبود خاصیت دیصالکتریکی پلیمرهای حاصل از عنصر ید نیز استفاده شده است .این روش نوین را میصتوان مشابه با روش کامپوزیتصهای ساختار یافته تحت میدان دانست .مزیتصهای این روش ارتقاء موثر ثابت دی-الکتریک، استحکام زیاد در میدانصهای بزرگ و عدم رسانندگی، انعطافصپذیری دیصالکتریک و فرآیندپذیری آسان و سریع) با زمان بسیار کمصتر (نسبت به سایر روشصهای مرسوم است .لازم به ذکر است که مطالعه خاصیت دیصالکتریکی، از روش اندازهصگیری ظرفیت خازنی توسط دستگاهLCR متر (Instek۸۱۹)انجام شده است .همچنین آنالیزهای سطحی AFM تاییدی بر فرضیه شکلصگیری نانوپرزها بر روی سطح پلیمرهای حاصل از این روش میصباشد
Text of Note
Energy is the driving force of social development and all the human activities are based on energy. With the rapid development of various new energy generation technologies, the devices for effectively storing the energy are in great demand. Dielectric materials that find an immense role in storing energy play an important role in electronics and electric systems. Since 1960s chemists have conducted much research for the dielectric properties of polymers. Most polymers are typical dielectrics which can be polarized by an external electrical field. Up to now many methods have been used for increasing polymers dielectric constant. In this study, dielectric constants in different temperatures and frequencies of resulted photopolymers from polymerization process under Argon (for different periods of times), helium and nitrogen Ac plasma sheath have been investigated. Also the effects of each of the conditions on polymerization process and orientations of dipole moments have been studied. The obtained results show an effective increase of dielectric constant. In room temperature and at 0.5 KHz frequency, the polymer dielectric constant increases from about 6 to 600 and at upper temperatures this amount reaches to 12000, too. For improvement of resulted polymers dielectric properties, Iodine has been used. Study of dielectric property with measurement of capacitor capacitance by LCR meter (Instek819) has been done. Also AFM analysis shows the polymerization process under plasma lead to formation nanoporous and nanowalls on polymers surface