Enhancement of Mechanical, Thermal and Dielectric Properties of Hybrid Carbon Nanotubes and Alumina in Epoxy Nanocomposites - Zakaria, Muhammad Razlan (2015)
Penambahan nanotiub karbon (CNT) dalam nanokomposit polimer telah memberikan cabaran kepada penyelidik disebabkan oleh taburannya dalam matriks polimer. Kajian ini memberikan fokus terhadap sebatian hibrid CNT-alumina yang dihasilkan melalui pemendapan wap kimia (CVD) yang digunakan untuk mempertingkatkan taburan dan menambah baik sifat-sifat mekanik, terma dan dielektrik bagi nanokomposit epoksi. Sebatian hibrid CNT-alumina telah berjaya disintesis melalui kaedah CVD dengan menggunakan pemangkin nikel di bawah atmosfera metana pada suhu 800 °C. Bagi tujuan perbandingan, campuran CNT-alumina secara fizikal juga disediakan dengan menggunakan kaedah pengisaran bebola bagi tujuan perbandingan. Nanokomposit epoksi terisi sebatian hibrid CNT-alumina dan CNT-alumina yang dicampurkan secara fizikal telah dicirikan berdasarkan muatan pengisi (iaitu 1% - 5%). Sebatian hibrid CNT-alumina masing-masing mempunyai saiz antara 10 – 30 nm dan 12 % berat karbon berdasarkan analisis medan pancaran mikroskop imbasan electron pancaran medan (FESEM), mikroskop pemancaran elektron resolusi tinggi (HRTEM) dan serakan tenaga sinar-x (EDX), manakala analisis pembelauan sinar-x (XRD) mendedahkan kewujudan fasa karbon antara beberapa fasa alumina. Penilaian bagi sebatian hibrid CNT-alumina terisi nanokomposit epoksi menunjukkan sifat-sifat mekanik, terma dan dielektrik yang lebih tinggi berbanding CNT-alumina yang dicampurkan secara fizikal serta terisi nanokomposit epoksi. Peningkatan ini berkaitan dengan taburan seragam sebatian hibrid CNT-alumina seperti yang diperhatikan daripada FESEM dan HRTEM. Penggunaan sebatian hibrid CNT-alumina terisi nanokomposit epoksi telah dibuktikan mampu untuk meningkatkan kekuatan tegangan sehingga 30%, modulus tegangan sebanyak 39%, kekuatan lenturan sebanyak 30%, modulus lenturan sebanyak 35%, kekerasan sebanyak 17%, konduktiviti terma sebanyak 20%, nilai suhu peralihan kaca sebanyak 25% dan pemalar dielektrik sebanyak 20% apabila dibandingkan dengan epoksi yang tulen.