ELEKTROSPİN METODU İLE ÜRETİLEN ZnO NANO PARTİKÜL KATKILI PAN NANOFİBERLERİN ISIL İLETKENLİĞİNİN VE ELEKTRİKSEL İLETKENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Öz

ELEKTROSPİN METODU İLE ÜRETİLEN ZnO NANO PARTİKÜL KATKILI PAN NANOFİBERLERİN ISIL İLETKENLİĞİNİN VE ELEKTRİKSEL İLETKENLİKLERİNİN İNCELENMESİ

Özet

Bu çalışmada, çinko oksit (ZnO) nano partiküllerle güçlendirilmiş olan Poliakrilonitril (PAN) nanofiberlerin ısıl iletkenlikleri ve elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Öncelikle, PAN+dimetilformamid (DMF) çözeltisi hazırlanmıştır. Bu çözeltide PAN ağırlıkça % 8 oranındadır. Ağırlıkça % 1, 3 ve 5 oranlarında PAN çözeltisine ZnO nano partiküller eklenmiştir. Hazırlanmış olan bu çözelti ile elektrospin işlemi kullanılarak, ZnO nano partikül katkılı PAN nanofiberler üretilmiştir. Elektrospin cihazı, 15 kV gerilimde, iğne ucu ile toplaç arasındaki mesafe 12 cm, besleme hızı 2 mL/h koşullarında çalıştırılmıştır. Saf PAN ve ZnO katkılı PAN nanofiberlerin ısıl iletkenlikleri ve elektriksel iletkenlikleri incelenmiştir. Bu çalışmada, en fazla ısı iletim katsayısı ve elektriksel iletkenlik değeri sırasıyla, 5 Watt güç için 0,91 W/mK, 5.35x10^-3 S/cm’dir. Bu değerler, % 5 ZnO nano partiküllü PAN nanofiberde oluşmuştur.

Anahtar Kelimeler: Elektriksel iletkenlik, elektro-eğirme metodu, ısıl iletkenlik, nanofiber, nanopartikül, PAN.

INVESTIGATION OF THERMAL CONDUCTIVITY AND ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF PAN NANOFIBERS CONTAINING ZnO NANOPARTICLES PRODUCED BY ELECTROSPINNING METHOD

Abstract

In this study, thermal conductivity and electrical conductivity of polyacrylonitrile (PAN) nanofibers reinforced with zinc oxide (ZnO) nanoparticles were investigated. First, PAN+ dimethylformamide (DMF) solution was prepared. In this solution, PAN is 8 % by weight.  ZnO nanoparticles were added to the PAN solution at 1, 3 and 5% by weight. With this solution, PAN nanofibers with ZnO nanoparticles were produced by electrospin process. The electrospin device was operated at a voltage of 15 kV, the distance between the needle tip and the collector was 12 cm, the feed rate was 2 mL/h. Thermal conductivity and electrical conductivity of pure PAN and ZnO doped PAN nanofibers were investigated. In this study, the maximum thermal conductivity and electrical conductivity values are 0.91 W / mK for 5 Watt power and 5.35x10^-3 S/cm, respectively. These values were obtained in PAN nanofiber with 5% ZnO nanoparticle.

Keywords: Electrical conductivity, electro-spinning method, thermal conductivity, nanofiber, nanoparticle, PAN.