Diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci fyzikálně-mechanických vlastností uhlíkových nanokompozitů. Byly vyrobeny dva typy silikonových nanokompozitů. V prvním případě byly použity jako plnivo neupravené nanotuby (CNT), v druhém případě byly použity nanotuby modifikované pomocí dodecylbenzensulfonové kyseliny (CNT-DBSA). Na připravených vzorcích byly naměřeny elektrické, mechanické a tepelné vlastnosti. Hodnota elektrického perkolačního prahu pro CNT/silikonový kompozit byla dosažena při podstatně nižší koncentraci plniva než v případě CNT-DBSA/silikonového kompozitu. Stejně tak i tepelná vodivost prvního kompozitu byla vyšší. Pozorovaný rozdíl byl způsoben individualizací nanotub v silikonové matrici a následným zintenzivněním jevů na fázovém rozhraní. Rovněž mikroskopické snímky potvrdily velmi dobrou dispergaci modifikovaných nanotub v matrici.
Annotation in English
This master thesis focuses on fabrication of composites with uniformly dispersed carbon nanotubes (CNT). Two types of composites were prepared. In the first case raw carbon nanotubes (CNT) were applied, while in the second, carbon nanotubes were modified by dodecylbenzensulfonic acid (CNT-DBSA). On final samples, electrical and thermal con-ductivity, as well as physical-mechanical properties were determined. The CNT/silicone composites show lower value of electrical percolation threshold in comparison to CNT-DBSA/silicone composite. Moreover the thermal conductivity of former composites is higher. Observed difference is caused by individualization of modified CNT in silicone and subsequent enhancement of interface effects. Also microscopic images confirmed homogeneous dispersion of CNT-DBSA in matrix.
Diplomová práce je zaměřena na přípravu a charakterizaci fyzikálně-mechanických vlastností uhlíkových nanokompozitů. Byly vyrobeny dva typy silikonových nanokompozitů. V prvním případě byly použity jako plnivo neupravené nanotuby (CNT), v druhém případě byly použity nanotuby modifikované pomocí dodecylbenzensulfonové kyseliny (CNT-DBSA). Na připravených vzorcích byly naměřeny elektrické, mechanické a tepelné vlastnosti. Hodnota elektrického perkolačního prahu pro CNT/silikonový kompozit byla dosažena při podstatně nižší koncentraci plniva než v případě CNT-DBSA/silikonového kompozitu. Stejně tak i tepelná vodivost prvního kompozitu byla vyšší. Pozorovaný rozdíl byl způsoben individualizací nanotub v silikonové matrici a následným zintenzivněním jevů na fázovém rozhraní. Rovněž mikroskopické snímky potvrdily velmi dobrou dispergaci modifikovaných nanotub v matrici.
Annotation in English
This master thesis focuses on fabrication of composites with uniformly dispersed carbon nanotubes (CNT). Two types of composites were prepared. In the first case raw carbon nanotubes (CNT) were applied, while in the second, carbon nanotubes were modified by dodecylbenzensulfonic acid (CNT-DBSA). On final samples, electrical and thermal con-ductivity, as well as physical-mechanical properties were determined. The CNT/silicone composites show lower value of electrical percolation threshold in comparison to CNT-DBSA/silicone composite. Moreover the thermal conductivity of former composites is higher. Observed difference is caused by individualization of modified CNT in silicone and subsequent enhancement of interface effects. Also microscopic images confirmed homogeneous dispersion of CNT-DBSA in matrix.
Vypracování literární rešerše na zadané téma.
Příprava uhlíkových nanokompozitů v silikonové matrici.
Měření elektrických vlastností ve stejnosměrném poli.
Měření tepelných vlastností připravených materiálů.
Charakterizace mechanických vlastností nanokompozitů.
Research Plan
Vypracování literární rešerše na zadané téma.
Příprava uhlíkových nanokompozitů v silikonové matrici.
Měření elektrických vlastností ve stejnosměrném poli.
Měření tepelných vlastností připravených materiálů.
Charakterizace mechanických vlastností nanokompozitů.
Recommended resources
GUĽ, V.E.: New Concepts in Polymers Science, VSP BV, Utrecht, 1996. ISBN 90-6764-204-5.
AJAYAN, P.M., SCHADLER, L.S., BRAUN, P.V.: Nanocopomposite Science and Technology, Wiley-Vch, Weinheim, 2003. ISBN 3-527-30359-6.
GEBHART,B.: Heat conduction and mass diffusion, McGraw-Hill, Inc.ISBN 0-07-023151-6.
FEYNMAN, R.P., LEIGHTON, R.B., SANDS, M.: Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 2/3, Fragment, Havlíčkův Brod, 2001. ISBN 80-7200-420-4.
Recommended resources
GUĽ, V.E.: New Concepts in Polymers Science, VSP BV, Utrecht, 1996. ISBN 90-6764-204-5.
AJAYAN, P.M., SCHADLER, L.S., BRAUN, P.V.: Nanocopomposite Science and Technology, Wiley-Vch, Weinheim, 2003. ISBN 3-527-30359-6.
GEBHART,B.: Heat conduction and mass diffusion, McGraw-Hill, Inc.ISBN 0-07-023151-6.
FEYNMAN, R.P., LEIGHTON, R.B., SANDS, M.: Feynmanovy přednášky z fyziky s řešenými příklady 2/3, Fragment, Havlíčkův Brod, 2001. ISBN 80-7200-420-4.
