Research Article

Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması

Number: 25 August 31, 2021
EN TR

Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması

Abstract

Elastomer matris ve çok duvarlı karbon nanotüp (MW-CNT) dolgu malzemeleri ile hazırlanan nanokompozitlerin piezodirenç değişimine göre gerilme sensörü olarak kullanılma olasılığı araştırılmıştır. Farklı konsantrasyonlar da MW-CNT ile doldurulmuş elastomer esaslı nanokompozitlerin deformasyon davranışlarını belirlemek için piezodirenç mekanizmasının sistematik bir çalışması gerçekleştirildi. Hazırlanan numunelerin serbest halde iletkenlikleri ölçülmüş ve süzülme eşiğini işaret eden kritik dolgu miktar aralığı tespit edilmiştir. Nanokompozit numunelerine uygulanan gerilmeye bağlı uzamaların neden olduğu direnç değişiklikleri, sırasıyla doğrusal ve doğrusal olmayan iki farklı bölgede piezo davranış göstermiştir. Direnç değişikliğinden, uygulanan gerilmeye bağlı uzamanın bir fonksiyonu olarak hesaplanan ölçüm faktörü, doğrusal bölge için yaklaşık 90 ve doğrusal olmayan bölge için 270 olarak ölçülmüştür. Ağırlıkça %2,92 oranında MW-CNT dolgulu nanokompozitler, %90 ve %150 uzamalar ile yapılan tekrarlı yükleme testlerinde tekrarlana bilirlik ve mükemmel geriye dönüş performansı göstermiştir. Bu çalışma, elastomer malzemelere uygun oranlarda MW-CNT’ler ekleyerek piezodirenç özellikler kazandırdıklarını ve yüksek uzama gerektiren dinamik çalışma ortamlarında hassas gerilim sensörleri olarak kullanılabileceğini göstermiştir.

Keywords

Supporting Institution

Pega Otomotiv San. Ve Tic. A.Ş

Thanks

Yapılan çalışmalarda laboratuvar olanaklarından yararlanmamızı sağlayan Pega Otomotiv A.Ş. firmasına teşekkür ederim.

References

  1. Shivashankar P., and Gopalakrishnan S. (2020). Review on the use of piezoelectric materials for active vibration, noise, and flow control. In: Smart Materials and Structures, 29 (5). https://dx.doi.org/10.1088/1361-665X/ab7541
  2. Kang I., Schulz M.J., Kim J.H., Shanov V., Shi D. (2006). A carbon nanotube strain sensor for structural health monitoring, Smart Materials and Structures, 15 (3), 737. DOI:10.1088/0964-1726/15/3/009
  3. Xu, T., Qiu, Q., Lu, S., Ma, K., & Wang, X. (2019). Multi-direction health monitoring with carbon nanotube film strain sensor. International Journal of Distributed Sensor Networks. https://doi.org/10.1177/1550147719829683
  4. Qureshi, E.M., Shen, X., & Chang, L. (2015). A Low Frequency Vibration Control by Synchronized Switching on Negative Capacitance and Voltage Sources. International Journal of Control and Automation, 8, 121-138. DOI:10.14257/IJCA.2015.8.6.13
  5. Shihong Xu. & Fan, Zeng & Li, Chengwei & Wang, Peng & Sammed, Khan & Pan, Lujun. (2019). Investigation of strain sensing mechanisms on the ultra-thin carbon nanotube networks with different densities. Carbon. 155. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2019.09.004
  6. Kanoun, O., Bouhamed, A., Ramalingame, R., Bautista-Quijano, J. R., Rajendran, D., & Al-Hamry, A. (2021). Review on Conductive Polymer/CNTs Nanocomposites Based Flexible and Stretchable Strain and Pressure Sensors. Sensors (Basel , Switzerland), 21(2),341. https://doi.org/10.3390/s21020341
  7. Shimada, K., & Saga, N. (2017). Development of a Hybrid Piezo Natural Rubber Piezoelectricity and Piezoresistivity Sensor with Magnetic Clusters Made by Electric and Magnetic Field Assistance and Filling with Magnetic Compound Fluid. Sensors (Basel, Switzerland), 17(2), 346. https://doi.org/10.3390/s17020346
  8. Wang, X., Wang, S. & Chung, D.D.L. (1999). Sensing damage in carbon fiber and its polymer-matrix and carbon-matrix composites by electrical resistance measurement. Journal of Materials Science 34, 2703–2713. https://doi.org/10.1023/A:1004629505992

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

August 31, 2021

Submission Date

April 14, 2021

Acceptance Date

June 27, 2021

Published in Issue

Year 2021 Number: 25

APA
Kasım, H. (2021). Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, 25, 370-379. https://doi.org/10.31590/ejosat.915899
AMA
1.Kasım H. Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması. EJOSAT. 2021;(25):370-379. doi:10.31590/ejosat.915899
Chicago
Kasım, Hasan. 2021. “Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, nos. 25: 370-79. https://doi.org/10.31590/ejosat.915899.
EndNote
Kasım H (August 1, 2021) Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi 25 370–379.
IEEE
[1]H. Kasım, “Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması”, EJOSAT, no. 25, pp. 370–379, Aug. 2021, doi: 10.31590/ejosat.915899.
ISNAD
Kasım, Hasan. “Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması”. Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi. 25 (August 1, 2021): 370-379. https://doi.org/10.31590/ejosat.915899.
JAMA
1.Kasım H. Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması. EJOSAT. 2021;:370–379.
MLA
Kasım, Hasan. “Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması”. Avrupa Bilim Ve Teknoloji Dergisi, no. 25, Aug. 2021, pp. 370-9, doi:10.31590/ejosat.915899.
Vancouver
1.Hasan Kasım. Gerilim Sensörü Uygulamaları İçin Çok Duvarlı Karbon Nanotip Dolgulu Elastomer Nanokompozitlerin Piezodirenç Özelliklerinin Araştırılması. EJOSAT. 2021 Aug. 1;(25):370-9. doi:10.31590/ejosat.915899

Cited By