Chế tạo và khảo sát tính chất điện môi của hệ polyme nanocompozit nền epoxy chứa các hạt batio3 pha tạp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN ĐINH THỊ MAI HUỆ CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT TÍNH CHẤT ĐIỆN MÔI CỦA HỆ POLYME NANOCOMPOZIT NỀN EPOXY CHỨA CÁC HẠT BaTiO3 PHA TẠP LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Chuyên ngành: Hóa lý thuyết Hóa lý Mã số : 60 44 01 19 Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Xuân Hoàn TS Phan Thị Tuyết Mai Hà Nội – 2014 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp thực Phòng Thí nghiệm Nhiệt động học Hoá keo, Bộ môn Hóa lý, Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn PGS.TS Nguyễn Xuân Hoàn, người trực tiếp giao đề tài tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em hoàn thành luận văn thạc sỹ Em xin chân thành cám ơn TS Phan Thị Tuyết Mai giúp đỡ em suốt thời gian làm thực nghiệm có trao đổi, truyền đạt kinh nghiệm, kiến thức quan trọng, giúp em hoàn thành luận văn Em xin chân thành cám ơn NCV Isabelle Martin, TS Pascal Carriere, PTN MAPIEM, Đại học Toulon, Cộng hòa Pháp, hỗ trợ thực phép đo đặc trưng DSC, DMA vật liệu compozit chế tạo Em xin chân thành cám ơn Thầy cô giáo Khoa Hóa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội trang bị cho chúng em hệ thống kiến thức khoa học tạo điều kiện cho chúng em tiếp cận với đề tài khoa học Tôi xin chân thành cám ơn bạn làm Phòng Thí nghiệm Nhiệt động học Hoá keo tận tình giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian thực luận văn Nghiên cứu thực khóa luận hỗ trợ phần kinh phí đề tài Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia Việt Nam (NASFOSTED, 104.03-2012.62) Tôi xin chân thành cám ơn gia đình, bạn bè quan tâm giúp đỡ để hoàn thành báo cáo khóa luận Hà Nội, ngày 19 tháng 12 năm 2014 Học viên Đinh Thị Mai Huệ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iii DANH MỤC CÁC HÌNH iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU 57 CHƢƠNG TỔNG QUAN .58 1.1 Tổng quan vật liệu polyme compozit chứa hạt áp điện kích thƣớc nano Error! Bookmark not defined 1.1.1 Tổng quan vật liệu polyme compozit Error! Bookmark not defined 1.1.2 Giới thiệu BaTiO3 BaTiO3-Sr kích thƣớc nano Error! Bookmark not defined 1.1.3 Các kỹ thuật phân tán hạt nano vào polyme Error! Bookmark not defined 1.1.4 Các tính chất đặc trƣng vật liệu polyme compozit chứa hạt áp điện kích thƣớc nano Error! Bookmark not defined 1.1.5 Những ứng dụng Error! Bookmark not defined 1.2 Ảnh hƣởng môi trƣờng lên tính chất vật liệu polyme compozit Error! Bookmark not defined 1.2.1 Ảnh hƣởng môi trƣờng nhiệt độ Error! Bookmark not defined 1.2.3 Ảnh hƣởng môi trƣờng muối Error! Bookmark not defined 1.2.4 Ảnh hƣởng môi trƣờng tia UV Error! Bookmark not defined CHƢƠNG THỰC NGHIỆM Error! Bookmark not defined 2.1 Hóa chất, thiết bị dụng cụ Error! Bookmark not defined 2.2 Chế tạo vật liệu Error! Bookmark not defined 2.2.1 Quy trình chế tạo vật liệu BaTiO3 pha tạp Sr Error! Bookmark not defined i 2.2.2 Chế tạo polyme compozit nhựa epoxy chứa hạt nano BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined 2.2.2.1 Biến tính hạt nano BaTiO3 BaTiO3-Sr hợp chất silan -APS Error! Bookmark not defined 2.2.2.2 Phản ứng đóng rắn hệ nhựa DGEBA-DDM Error! Bookmark not defined 2.2.2.3 Chế tạo polyme compozit nhựa epoxy chứa hạt nano BaTiO3 BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined 2.3 Phƣơng pháp nghiên cứu đánh giá đặc trƣng tính chất vật liệu Error! Bookmark not defined 2.4 Chuẩn bị môi trƣờng theo dõi, khảo sát Error! Bookmark not defined CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Error! Bookmark not defined 3.1 Đặc trƣng tính chất bột nano BaTiO3-Sr chế tạo Error! Bookmark not defined 3.1.1 Đặc trƣng nhiễu xạ tia X Error! Bookmark not defined 3.1.2 Đặc trƣng phân bố cỡ hạt Error! Bookmark not defined 3.1.3 Đặc trƣng bề mặt hạt Error! Bookmark not defined 3.1.4 Đặc trƣng số điện môi Error! Bookmark not defined 3.2 Biến tính bề mặt hạt áp điện nano BaTiO3 (Ba,Sr)TiO3 hợp chất ghép nối γ-APS Error! Bookmark not defined 3.3 Nghiên cứu chế tạo tính chất vật liệu polyme compozit epoxy chứa hạt BaTiO3 BaTiO3 pha tạp Sr Error! Bookmark not defined 3.4 Ảnh hƣởng môi trƣờng phơi mẫu với hệ polyme nanocompozit chứa hạt áp điện BaTiO3 (Ba,Sr)TiO3 Error! Bookmark not defined 3.4.1 Môi trƣờng ẩm Error! Bookmark not defined 3.4.1.1.Môi trƣờng có độ ẩm tƣơng đối 100% Error! Bookmark not defined 3.4.1.2 Môi trƣờng có độ ẩm tƣơng đối 50% Error! Bookmark not defined 3.4.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ Error! Bookmark not defined ii 3.4.3 Ảnh hƣởng ánh sáng tử ngoại Error! Bookmark not defined 3.4.4 Ảnh hƣởng môi trƣờng muối (nƣớc biển nhân tạo) Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTO BaTiO3, Bari titanat BST, BaTiO3 pha tạp Sr BaTiO3-Sr DDM 4,4-điamino điphenyl metan DGEBA Epoxy diglyxidyl ete bis-phenol A EP Nhựa Epoxy FT-IR Hồng ngoại biến đổi Fourier (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) IR Phân tích hồng ngoại (Infrared Spectroscopy) SEM Hiểm vi điện tử quét (Scaning Electron Microscope) XRD Nhiễu xạ tia X (X ray diffraction) ε Hằng số điện môi (Dielectric constant) / Độ thẩm điện môi (Permittivity) -APS γ-aminopropyl trimethosysilane PC Polyme Compozit iv DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Cấu trúc perovskit (nguồn internet) Error! Bookmark not defined Hình 1.2 Cấu trúc lập phƣơng BaTiO3 Error! Bookmark not defined Hình 1.3 Ảnh chụp SEM hạt BaTiO3 BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined Hình 1.4 Sự phụ thuộc số điện môi theo tần số hạt BaTiO3-Sr so với BaTiO3 Error! Bookmark not defined Hình 1.5: Cơ chế tạo liên kết ngang nhựa epoxy Error! Bookmark not defined Hình 1.6 Cơ chế Error! Bookmark not defined Hình 1.7.Cơ chế Error! Bookmark not defined Hình 1.8 Cơ chế Error! Bookmark not defined Hình 1.9 Cơ chế Error! Bookmark not defined Hình 2.1 Sơ đồ quy trình tổng hợp BaTiO3 pha tạp nguyên tố Sr phƣơng pháp thủy nhiệt Error! Bookmark not defined Hình 3.1 Giản đồ nhiễu xạ tia X mẫu BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined Hình 3.2 Giản đồ nhiễu xạ tia X chuẩn BaTiO3 cấu trúc lập phƣơng Error! Bookmark not defined Hình 3.3 Phổ phân tích lƣợng tán xạ tia X BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined Hình 3.4 Giản đồ phân bố cỡ hạt đo thiết bị phân bố cỡ hạt tia Lase ảnh chụp SEM (a) - BaTiO3, (b) - (Ba,Sr)TiO3 Error! Bookmark not defined Hình 3.5 Giản đồ phân bố điện bề mặt hạt BaTiO3 BaTiO3-Sr Error! Bookmark not defined Hình 3.6 Sự phụ thuộc số điện môi mẫu bột ép từ vật liệu BaTiO3 (a) BaTiO3-Sr (b) theo tần số Error! Bookmark not defined Hình 3.7 Phổ FT-IR ghép không ghép silan hạt nano BaTiO3-Sr (a) BaTiO3 (b) Error! Bookmark not defined Hình 3.8 Mô ghép silan bề mặt hạt BaTiO3 Error! Bookmark not defined Hình 3.9 Đƣờng phân tích nhiệt vi sai hạt BaTiO3-Sr (a), BaTiO3-Sr ghép silan (b), BaTiO3 (c), BaTiO3 ghép silan (d) Error! Bookmark not defined v Hình 3.10 Sơ đồ mô phản ứng hạt BaTiO3 biến tính γ-APS với nhựa epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.11 Đƣờng DSC mẫu mẫu trắng epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.12 Đƣờng DSC mẫu nanocompozit BaTiO3/epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.13 Đƣờng DSC mẫu nanocompozit BaTiO3-silan/epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.14 Đƣờng DSC mẫu nanocompozit (Ba,Sr)TiO3/epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.15 Đƣờng DSC mẫu nanocompozit (Ba,Sr)TiO3-silan/epoxy Error! Bookmark not defined Hình 3.16 Hằng số điện môi mẫu PC Error! Bookmark not defined Hình 3.17 Phổ FT-IR mẫu PC phơi theo thời gian môi trƣờng có độ ẩm tƣơng đối 100%: (a) EP/BTS, (b) EP/BTS silan, (c) EP/BTO, (d) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.18 Diện tích pic 3400cm-1 theo thời gian xử lý mẫu môi trƣờng độ ẩm tƣơng đối 100% Error! Bookmark not defined Hình 3.19 Phổ IR mẫu PC phơi theo thời gian môi trƣờng có độ ẩm tƣơng đối 50% : (a) EP/BST, (b) EP/BST silan Error! Bookmark not defined Hình 3.20 Phổ IR mẫu PC phơi theo thời gian môi trƣờng có độ ẩm tƣơng đối 50% : (a) EP/BTO, (b) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.21 Diện tích pic 3400cm-1 theo thời gian xử lý mẫu môi trƣờng độ ẩm tƣơng đối 50% Error! Bookmark not defined Hình 3.22 Phổ IR mẫu PC phơi theo thời gian môi trƣờng nhiệt độ 100oC: (a) EP/BST, (b) EP/BST silan, (c) EP/BTO, (d) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.23 Phổ FT-IR đỉnh pic 1650 1730 cm-1 mẫu PC phơi theo thời gian 100oC: (a) EP/BST, (b) EP/BST silan, (c) EP/BTO, (d) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.24 Phổ FTIR mẫu PC theo thời gian điều kiện chiếu tia UV: (a) EP/BST, (b) EP/BST silan Error! Bookmark not defined Hình 3.25 Phổ FTIR mẫu PC theo thời gian điều kiện chiếu tia UV: (a) EP/BTO, (b) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.26 Phổ IR mẫu PC phơi môi trƣờng UV theo thời gian : (a) EP/BST, (b) EP/BST silan Error! Bookmark not defined Hình 3.27 Phổ IR mẫu PC phơi môi trƣờng UV theo thời gian : (a) EP/BTO, (b) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined vi Hình 3.28 Sự thay đổi số pic đặc trƣng phổ FTIR PC theo thời gian điều kiện chiếu tia UV : (a) EP/BST, (b) EP/BST silan, (c) EP/BTO, (d) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined Hình 3.29 Phổ IR PC theo thời gian môi trƣờng nƣớc biển nhân tạo: (a) EP/BTS, (b) EP/BTS silan Error! Bookmark not defined Hình 3.30 Phổ IR PC theo thời gian môi trƣờng nƣớc biển nhân tạo: (a) EP/BTO, (b) EP/BTO silan Error! Bookmark not defined vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 Dữ liệu XRD chuẩn BaTiO3 cấu trúc lập phƣơng Error! Bookmark not defined viii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nhu cầu sử dụng vật liệu có số điện môi cao ngày tăng mạnh phát triển nhanh chóng ngành công nghiệp điện, điện tử Vật liệu compozit, với kết hợp vật liệu khác cho tính chất ƣu việt hẳn vật liệu thành phần đáp ứng đƣợc tốt yêu cầu này, đặc biệt vật liệu compozit polyme Để áp dụng đƣợc thực tiễn, việc tìm hiểu tính chất điện môi yếu tố ảnh hƣởng lên số điện môi vật liệu cần thiết Hơn nữa, với tính ƣu việt so với loại vật liệu truyền thống nhƣ độ bền riêng, modul đàn hồi riêng cao, chống mài mòn tốt, bền môi trƣờng xâm thực vật liệu polyme compozit ngày đƣợc ứng dụng rộng rãi lĩnh vực ngành kinh tế quốc dân nhƣ công nghiệp đóng tàu, chế tạo vỏ máy bay, ô tô, vật liệu xây dựng nhiều lĩnh vực khác đời sống xã hội [21] Đặc biệt điều kiện khí hậu nóng ẩm có độ ăn mòn cao, vật liệu polyme compozit lựa chọn tốt để thay sắt thép, gỗ tƣơng lai thay dần hợp kim đặc biệt, hay đƣợc sử dụng nhƣ lớp phủ để bảo vệ bề mặt kim loại [1] Ở Việt Nam nay, bên cạnh vật liệu polyme gia cƣờng sợi thủy tinh, số phòng thí nghiệm tập trung nghiên cứu loại compozit sở nhựa epoxy, cao su thiên nhiên với chất gia cƣờng có nguồn gốc từ thiên nhiên nhƣ đất sét, tre nứa, sợi dứa Sợi thiên nhiên có số ƣu điểm so với sợi thủy tinh nhƣ: thân thiện với môi trƣờng, tỷ trọng thấp, giảm trọng lƣợng cho sản phẩm compozit, giá thành hạ [7] Mặc dù đạt đƣợc số kết lĩnh vực nghiên cứu chế tạo polyme compozit, việc khảo sát tìm mối tƣơng quan thành phần pha, cấu trúc, tƣơng hợp, chế kết dính, tính chất nhiệt,… vật liệu compozit thiếu hệ thống Việc nghiên cứu chế kết dính, lão hóa vật liệu polyme compozit đòi hỏi thiết bị, máy móc phân tích kích cỡ vi mô phòng thí nghiệm Việt nam có đƣợc Ngoài ra, việc đánh giá độ bền nhiệt môi trƣờng khí hậu nóng ẩm đòi hỏi phải dùng đến phép đo nhƣ phƣơng pháp nghiên cứu đặc biệt, đòi hỏi nhiều thời gian công sức Phƣơng án chế tạo vật liệu thông minh tự cảm biến đƣợc trình lão hóa vật liệu trƣớc vật liệu hỏng hóc giải pháp hữu hiệu để khắc phục tình trạng 57 [4] Nhƣ ta biết, lão hóa, rạn nứt vật liệu chủ yếu gây phá hủy bề mặt pha vật liệu compozit Sự phá hủy bề mặt pha gây ứng suất biến dạng hệ bề mặt pha ba chiều Sự biến dạng đo đƣợc trực tiếp cách đƣa vào hệ hạt áp điện có kích thƣớc nano nhƣ trung tâm cảm biến (sensơ) Từ tạo sở dễ dàng điều chỉnh thành phần vật liệu nhằm tạo loại polyme compozit bền vững môi trƣờng ăn mòn khí hậu nóng ẩm Vì đề tài “Chế tạo khảo sát tính chất điện môi hệ polyme nanocompozit epoxy chứa hạt BaTiO3 pha tạp” có ý nghĩa khoa học tính thực tiễn cấp thiết Mục đích đề tài Chế tạo đặc trƣng tính chất vật liệu nano BaTiO3 pha tạp nguyên tố Stronti vật liệu polyme compozit nhựa epoxy chứa hạt BaTiO3 BaTiO3 pha tạp Sr kích thƣớc nano Đối tượng nghiên cứu: Chế tạo vật liệu nano BaTiO3 pha tạp nguyên tố Stronti phƣơng pháp thủy nhiệt sử dụng tiền chất muối BaCl2, TiCl3, Sr(NO3)2 KOH Nghiên cứu chế tạo đặc trƣng tính chất vật liệu polyme compozit nhựa epoxy chứa hạt BaTiO3 BaTiO3 pha tạp Sr kích thƣớc nano biến tính không biến tính γ-amino propyl trimetoxy silan (γ-APS) Khảo sát biến đổi cấu trúc, tính chất vật liệu polyme compozit số điều kiện khí hậu nhân tạo (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm độ mặn) Cấu trúc luận văn bao gồm: Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo luận văn gồm có chƣơng nhƣ sau :  Chƣơng 1: TỔNG QUAN  Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] “Công nghệ chất dẻo - lựa chọn cho tương lai nhà khoa học Việt Nam”, Tạp chí Khoa học công nghệ số tháng 3/2005 (http://irv.moi.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=14204) [2] Lê Thị Hồng Phong (2012), “Tổng hợp BaTiO3 pha tạp số nguyên tố (Zr, Ce, Ca, Sr) chế tạo hệ compozit nhựa epoxy”, Luận văn Master 2, Trƣờng Đại học Nam Toulon Var – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội [3] Nguyễn Xuân Hoàn (2013) "Ảnh hưởng điều kiện nhiệt độ tổng hợp thủy nhiệt đến cấu trúc độ bền vật liệu nano bari titanat", Tạp chí Hóa học, tập 51, trang 558-562 [4] Phan Thị Tuyết Mai (2012), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit epoxy gia cường sợi thủy tinh sợi tự nhiên chứa hạt áp điện kích thước nano khảo sát biến đổi tính chất nhiệt điều kiện khí hậu nhiệt đới”, Luận án Tiến sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội [5] Phan Thị Tuyết Mai, Chu Ngọc Châu, Lƣu Văn Bôi, Pascal Carrière, Nguyễn Xuân Hoàn (2010), “Nghiên cứu phản ứng ghép γ-aminopropyltrimethosysilane lên bề mặt hạt nano BaTiO3”, Tạp chí Hóa học, tập 48, (số 4A), trang 419 – 424 [6] Thái Thu Thủy, Chu Ngọc Châu, Phạm Đức Thắng, Nguyễn Xuân Hoàn (2014), “Ảnh hưởng hàm lượng Stronti pha tạp đến tính chất vật liệu nano Bari titanat tổng hợp phương pháp thủy nhiệt ” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên Công nghệ, T 30, No 5S, trang 427434 [7] Trần Vĩnh Diệu, Phan Thị Minh Ngọc, Nguyễn Đắc Thành , Nguyễn Phạm Duy Linh, Bùi Văn Tiến (2009) “Tính chất học vật liệu polyme compozit từ nhựa epoxy DER-331 gia cường mat lai tạo dứa dại/thủy tinh ” Tạp chí Hóa học, T 47 (3), Tr 355 – 362 59 Tiếng Anh [8] Aldajah S., Alawsi G., Rahmaan S.A., (2009) “Impact of sea and tap water exposure on the durability of GFRP laminates” Material and Design, vol 30, 1835-1840 [9] Almeida J.R.M., (1991) “Effects of distilled water and saline solution on the interlaminar shear trength of an aramid epoxy composite” Composites, Vol 22, Iss 6, 448-450 [10] Birger S., Moshonov A., Kenig S., (1989) “The effects of thermal and hygrothermal ageing on the failure mechanisms of graphite-fabric epoxy composites subjected to flexural loading” Composites, Vol 20, 341-348 [11] Bockenheimer C., Fata D., Possart W., (2004), “New aspects of aging in epoxy networks I Thermal aging” Journal of Applied Polymer Science, vol 91, 361368 [12] Boinard P., Banks W.M and Pethrick R.A., (2005), “Changes in the dielectric relaxations of water in epoxy resin as a function of the extent of water ingress in carbon fibre composites”, Polymer vol 46, 2218-2229 [13] Cheng K.C et al (2007), “Dielectric properties of epoxy resin–barium titanate /composites at high frequency”, Materials Letters, vol 61, 757-760 [14] Cheng Q et al (2007), “Facile fabrication and characterization of novel polyaniline / titanate composite nanotubes directed by block copolymer”, European Polymer Journal, vol 43, 3780-3786 [15] Choudhury S., Akter S., Rahman M.J., Buhiyan A.H., Rahman S.N., Khatun N., Hossian M.T (2008), “Structural, Dielectric and electrical properties of zirconium doped barium titanate perovskite”, Journal of Bangladesh Academy of Sciences, 32(2), pp.221-229 [16] Clayton A.M (1998), “Epoxy Resin”, Chemistry and Technology, 2nd Ed Mancel Dekker Inc New York and Basel, 794 [17] Cơ sở liệu XRD chuẩn: http://icsd.ill.eu/icsd/index.html [18] Dang Z.M., Yu Y., Xu H.P., Bai J., (2008), “Study on microstructure and 60 dielectric property of the BaTiO3/epoxy resin composites”, Composites Science and Technology, Vol 68, I.1, 171-177 [19] Hodzic A., Kim J.K., Lowe A.E., Stachurski Z.H., (2004), “The effects of water aging on the interphase region and interlaminar fracture toughness in polymer–glass composites” Composites Science and Technology, vol 64, 2185-2195 [20] Hoskin B.C., Baker A.A., (1986) “Composite Materials for Aircraft Structures” New York: American Institute of Aeronautics and Astronautics, Inc [21] Hull D., Clyne T.W (1996), “An Introduction to Composite Materials” Cambridge, UK, Cambridge Univ Press [22] Kim H and Urban M., (2000) “Molecular Level Chain Scission Mechanisms of Epoxy and Urethane Polymeric Films Exposed to UV/H2O Multidimensional Spectroscopic Studies” Langmuir, vol 16 (12), 5382-5390 [23] Koerfera S., De Souza R.A., Yoo H-I., Martin M., (2008) “Diffusion of Sr and Zr in BaTiO3 single crystals”, Solid State Sciences, vol 10, 725-734 [24] Kumar B.G., Singh R.P, and Nakamura T., (2002) “Degradation of Carbon Fiber reinforced Epoxy Composites by Ultraviolet Radiation and Condensation” Jounal of Composite Matrerials, vol 36 (24), 2713-33 [25] Medhioub H., Smaoui H., Fourati N., Zerroukib C., Guermazi H., Bonnet J.J (2008) “Heat treatment effects on dielectric and physico-chemical properties of an epoxy polymer” Journal of Physics and Chemistry of Solids, vol 69, 24762480 [26] Musto P., Ragosta G., Abbate A., and Scarinzi G., (2008) “Photo-Oxidation of High Performance Epoxy Networks: Correlation between the Molecular Mechanisms of Degradation and the Viscoelastic and Mechanical Response” Macromolecules, 41, 5729-5743 [27] Nakamura T., Singh R.P., and Vaddadi P., (2006) “Effects of Environmental Degradation on Flexural Failure Strength of Fiber Reinforced Composites” Experimental Mechanics, vol 46, 257-268 61 [28] Plonka R., Mader E., Gao S.L., Bellmann C., Dutschk V., Zhandarov S., (2004) “Adhesion of epoxy/glass fibre composites influenced by aging effects on sizings” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, vol 35, 1207-1216 [29] Ramajo L., Castro M.S., Reboredo M.M., (2007), “Effect of silane coupling agent on the dielectric properties of BaTiO3-epoxy composites”, Composite: Part A, vol 38, 1852-1859 [30] Shen C.H., and Springer G.S., (1977) “Effects of moisture and temperature on the tensile strength of composite materials” J Composite Materials, vol 11, 16 pages [31] Srivastava V.K (1999) “Influence of water immersion on mechanical properties of quasi-isotropic glass fibre reinforced epoxy vinylester resin composites” Materials Science and Engineering: A, Vol 263, Iss 1, 56-63 [32] Strong A.B., (2008) “Fundamentals of Composites Manufacturing, Second Edition: Materials, Methods, and Applications” Society of Manufacturing Engineers, [33] Zhou J., Lucas J.P., (1995) “The effects of a water environment on anomalous absorption behavior in graphite/epoxy composites” Composites Science and Technology, vol 53, 57-64 [34] Zhu W.C, Peng D.W., Cheng J.R., Meng Z.Y., (2006) “Effect of (Ba+Sr)/Ti ratio on dielectric and tunable properties of BaTiO3-Sr thin film prepared by sol-gel method”, Transactions of Nonferrous Metals Society of China, DOI: 10.1016/S1003-6326(06)60187-8 62 [...]... chứa các hạt BaTiO3 pha tạp có ý nghĩa khoa học và tính thực tiễn cấp thiết Mục đích của đề tài Chế tạo và đặc trƣng tính chất vật liệu nano BaTiO3 pha tạp nguyên tố Stronti và vật liệu polyme compozit nền nhựa epoxy chứa các hạt BaTiO3 và BaTiO3 pha tạp Sr kích thƣớc nano Đối tượng nghiên cứu: 1 Chế tạo vật liệu nano BaTiO3 pha tạp nguyên tố Stronti bằng phƣơng pháp thủy nhiệt sử dụng tiền chất muối... trong hệ bề mặt pha ba chiều Sự biến dạng này có thể đo đƣợc trực tiếp bằng cách đƣa vào hệ các hạt áp điện có kích thƣớc nano nhƣ những trung tâm cảm biến (sensơ) Từ đó tạo cơ sở dễ dàng điều chỉnh thành phần vật liệu nhằm tạo ra các loại polyme compozit bền vững trong môi trƣờng ăn mòn và khí hậu nóng ẩm Vì vậy đề tài Chế tạo và khảo sát tính chất điện môi của hệ polyme nanocompozit nền epoxy chứa các. .. TiCl3, Sr(NO3)2 và KOH 2 Nghiên cứu chế tạo và đặc trƣng tính chất của vật liệu polyme compozit nền nhựa epoxy chứa hạt BaTiO3 và BaTiO3 pha tạp Sr kích thƣớc nano biến tính và không biến tính bằng γ-amino propyl trimetoxy silan (γ-APS) 3 Khảo sát sự biến đổi cấu trúc, tính chất của vật liệu polyme compozit trong một số điều kiện khí hậu nhân tạo (ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm và độ mặn) Cấu trúc của luận văn... tập 51, trang 558-562 [4] Phan Thị Tuyết Mai (2012), “Nghiên cứu chế tạo vật liệu polyme compozit nền epoxy gia cường bằng sợi thủy tinh và sợi tự nhiên chứa các hạt áp điện kích thước nano và khảo sát sự biến đổi tính chất cơ nhiệt trong điều kiện khí hậu nhiệt đới”, Luận án Tiến sĩ, Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội [5] Phan Thị Tuyết Mai, Chu Ngọc Châu, Lƣu Văn Bôi, Pascal Carrière,...MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay nhu cầu sử dụng vật liệu có hằng số điện môi cao ngày càng tăng mạnh do sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp điện, điện tử Vật liệu compozit, với sự kết hợp của các vật liệu khác nhau cho những tính chất ƣu việt hơn hẳn các vật liệu thành phần có thể đáp ứng đƣợc rất tốt yêu cầu này, đặc biệt là vật liệu compozit nền polyme Để có thể áp... (2012), “Tổng hợp BaTiO3 pha tạp một số nguyên tố (Zr, Ce, Ca, Sr) và chế tạo hệ compozit trên nền nhựa epoxy , Luận văn Master 2, Trƣờng Đại học Nam Toulon Var – Trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội [3] Nguyễn Xuân Hoàn (2013) "Ảnh hưởng của điều kiện nhiệt độ tổng hợp thủy nhiệt đến cấu trúc và độ bền của vật liệu nano bari titanat", Tạp chí Hóa học, tập 51, trang 558-562 [4] Phan Thị Tuyết... tiễn, thì việc tìm hiểu tính chất điện môi và những yếu tố ảnh hƣởng lên hằng số điện môi của vật liệu này là hết sức cần thiết Hơn nữa, với những tính năng ƣu việt so với các loại vật liệu truyền thống nhƣ độ bền riêng, modul đàn hồi riêng cao, chống mài mòn tốt, bền trong các môi trƣờng xâm thực vật liệu polyme compozit ngày càng đƣợc ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực của ngành kinh tế quốc dân... bao gồm: Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo trong luận văn gồm có các chƣơng nhƣ sau :  Chƣơng 1: TỔNG QUAN  Chƣơng 2: THỰC NGHIỆM VÀ CÁC PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU  Chƣơng 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] “Công nghệ chất dẻo - sự lựa chọn cho tương lai của các nhà khoa học Việt Nam”, Tạp chí Khoa học công nghệ số tháng 3/2005 (http://irv.moi.gov.vn/News/PrintView.aspx?ID=14204)... γ-aminopropyltrimethosysilane lên bề mặt hạt nano BaTiO3 , Tạp chí Hóa học, tập 48, (số 4A), trang 419 – 424 [6] Thái Thu Thủy, Chu Ngọc Châu, Phạm Đức Thắng, Nguyễn Xuân Hoàn (2014), “Ảnh hưởng của hàm lượng Stronti pha tạp đến tính chất vật liệu nano Bari titanat tổng hợp bằng phương pháp thủy nhiệt ” Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, T 30, No 5S, trang 427434 [7] Trần Vĩnh Diệu, Phan Thị Minh Ngọc,... mối tƣơng quan giữa thành phần pha, cấu trúc, sự tƣơng hợp, cơ chế kết dính, tính chất cơ nhiệt,… của vật liệu compozit còn thiếu hệ thống Việc nghiên cứu cơ chế kết dính, sự lão hóa của vật liệu polyme compozit đòi hỏi các thiết bị, máy móc phân tích ở kích cỡ vi mô không phải phòng thí nghiệm nào ở Việt nam cũng có đƣợc Ngoài ra, việc đánh giá độ bền cơ nhiệt trong môi trƣờng khí hậu nóng ẩm đòi