بررسي كامپوزيت‌هاي حاصل از مشتقات سلولوز و نانوذرات باريم استرانسيم تيتانات

Studies on Nano Barium Strontium Titanate/Cellulose Derivatives Composites

در اين پژوهش، تهيه و خواص كامپوزيت‌هاي حاصل از سلولوز استات بوتيرات (CAB) و سلولوز استات پروپيونات (CAP) با مقادير مختلف نانوذرات باريم استرانسيم تيتانات (BST) بررسي شده است. نانوذرات باريم استرانتيم تيتانات با فرمول Ba0/77Sr0/23TiO3 به روش سل- ژل تهيه و سپس درجه خلوص و اندازه ذرات آن با روش پراش پرتو X (XRD) اندازه‌گيري شد. پس از ساخت كامپوزيت‌ها با 10 تا 50 درصد حجمي BST، نحوه توزيع نانوذرات در آنها با ميكروسكوپ الكترون پويشي بررسي شده است. ثابت دي‌الكتريك نمونه‌هاي آزموني در بسامد‌هاي 1 و kHz 100 در دماي محيط اندازه‌گيري شده است. نتايج نشان مي دهد، روش استفاده شده منجر به توليد كامپوزيت‌هاي يكنواخت و متراكم مي‌شود. با افزايش مقدار ذرات BST در كامپوزيت، ثابت دي‌الكتريك آنها زياد مي‌شود و روند آن از معادله تغيير يافته ليچتنگر تبعيت مي‌كند. ثابت دي‌الكتريك كامپوزيت سلولوز استات پروپيونات با افزايش مقدار نانوذرات افزايش بيشتري را نشان مي دهد. افزون بر اين، با افزايش بسامد اندازه‌گيري، ثابت دي‌الكتريك كامپوزيت كاهش مي‌يابد و مقدار كاهش در مقادير بيشتر نانوذرات BST بيشتر است.

Studies were carried out on the preparation and properties of the composites made from cellulose acetate butyrate and cellulose acetate propionate with various amounts of barium strontium titanate nano-particle. The nano-particles of barium strontium titanate (BST) with formulation of Ba0.77Sr0.23TiO3 were made by sol-gel method and their purity and particle size were analyzed by X-ray diffraction (XRD). The composites were prepared with BST nano-particle loading of 10 to 50 vol%, and their distribution in the composites studied using SEM imaging. The dielectric constant of the composites was measured at 1 kHz and 100 kHz at room temperature. It was found that the adopted procedure produced dense and uniform composites. The dielectric constant of the composites increased with the solid content of BST and followed the modified Lichtenecker equation. The increasing rate of dielectric constant with increased BST content was more pronounced for the BST/CAP composite. The dielectric constant of the composites decreased with increasing the frequency which was more obvious at higher loading of BST nano-particle