Doktorant: X.R. Əhmədova Elmİ rəhbər: prof. E.M. Qocayev Alüminium nanohissəciklərinin PE+TlInSe2 kompozitlərinin quruluşuna və xassələrinə təsiri

İşin məqsədi: TlInSe2 əlavəli, aşağı təzyiqli polietilen əsaslı kompozit materiallarının səth quruluşlarına və xassələrinə nanohissəciklərin təsirinin araşdırılmasıdır. Qeyd olunan məqsədə çatmaq üçün aşağıdakı məsələlərin həll edilməsi zəruri olmuşdur: müvafiq texnoloji rejimlər seçilməklə yeni sinif ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin alınması; atom qüvvə mikroskopu üsulu ilə (AQM) ilə ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin səthlərinin mikrorelyeflərinin əlavələrin və nanohissəciklərin miqdarından asılı olaraq tədqiq edilməsi ; kompozitlərin elektret xassələrinin, onların formalaşma mexanizmlərinin, dielektrik nüfuzluqlarının və dielektrik itki bucağının tangensinin temperatur və tezlik xarakteristikalarının tədqiqi; ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozitlərində elektret effektinin formalaşmasında fiziki və texnoloji amillərin rolunun aydınlaşdırılması; ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərində termostimullaşdırılmış depolyarlaşma spektrlərinin tədqiqi; ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərində radiotermolüminessensiya effektinin tədqiqi; Alüminium nanohissəciklərinin ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozitlərinin mexaniki gərginliyə və elektrik sahəsinin təsirinə qarşı dözümlülüklərinə təsirinin tədqiqi; ASPE+xhəcm%TlInSe2 vəASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin tətbiq olunma imkanlarının araşdırılması.

Müdafiəyə çıxarılan əsas müddəalar: TlInSe2 əlavəsinin və alüminium nanohissəciyinin miqdarından asılı olaraq ASPE əsaslı kompozit materiallarının səthlərinin mikrorelyeflərinin dəyişməsi. Dielektrik nüfuzluğunun və dielektrik itki bucağının kənar amillərdən, əlavələrin və nanohissəciklərin miqdarından asılılıqlarının qanunauyğunluqları. ASPE+TlInSe2 kompozitlərinin elektrik xassələrinin temperaturdan və əlavələrin miqdarından asılılıqları. ASPE+TlInSe2 kompozitlərinin depolyarlaşma spektrlərinin əlavələrin və nanohissəciklərin miqdarından asılı olaraq dəyişməsinin qanunauyğuluqları. ASPE+TlInSe2 kompozitlərində radiotermolüminessensiya spektrlərinin xarakterinə alüminium nanohissəciklərinin təsiri. ASPE+TlInSe2 kompozitlərinin mexaniki gərginliyə və xarici elektrik sahəsinə davamlılığına alüminium nanohissəciklərinin təsiri. ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al ASPE tip kompozitlərinin tətbiq sahələrinin və imkanlarının araşdırılması.

Elmi yeniliklər: İlk dəfə olaraq ASPE-yə müxtəlif miqdarda TlInSe2 birləşməsindən və alüminium nanohissəciklərindən əlavələr edilməklə yeni sinif kompozit materialları alınmışdır. İlk dəfə olaraq ASPE+TlInSe2 kompozitlərinin səthlərinin mikrorelyefinin Atom Qüvvə Mikroskopu (AQM) ilə müqayisəli tədqiqi nəticəsində müəyyən edilmişdir ki, kompozitlərin tərkibində əlavələrin və nanohissəciklərin miqdarını dəyişməklə onların səthlərindəki defektləri azaltmaq mümkündür. İlk dəfə olaraq ASPE+TlInSe2 kompozitlərinin dielektrik nüfuzluqlarının və itki bucaqlarının tangenslərinin (25Hs-1MHs) tezlik və 293-450 K temperatur intervallarında tədqiqatları aparılaraq, dielektrik nüfuzluqlarının böyüməsi, itki bucaqlarının tangenslərinin kəskin azalması müəyyən edilmişdir. İlk dəfə olaraq ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al tip kompozitlərdə termostimullaşdırılmış depolyarlaşma spektrləri və radiotermolüminessensiya hadisəsi aşkar edilərək tədqiq edilmişdir.

İşin praktiki əhəmiyyəti: ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin xassələrinin tədqiqinə əsasən onların yaşama müddətinin təmiz ASPE-dən 8 dəfə yüksək olan keyfiyyətli elektret materialları olması, həmçinin yüksək keyfiyyətli lüminessent materiallar kimi istifadə edilə bilməsi müəyyən edilmişdir.

Tədqiq olunan kompozit nümunələri: ASPE+xhəcm%TlInSe2: ASPE+1həcm%TlInSe2, ASPE+5həcm%TlInSe2, ASPE+7həcm%TlInSe2, ASPE+10həcm%TlInSe2; ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al: . ASPE+3həcm%TlInSe2+7həcm%Al, ASPE+5həcm%TlInSe2+5həcm%Al, ASPE+7həcm%TlInSe2+3həcm%Al, ASPE+10həcm%TlInSe2+10həcm%Al.

Şəkİl 1. ASPE+xhəcm% TlInSe2 və ASPE+xhəcm% TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin səthlərinin 2D ölçülü bircinsli xəyalları.

Şəkİl 2. ASPE+xhəcm% TlInSe2 və ASPE+xhəcm% TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin səthlərinin 3D ölçülü bircinsli xəyalları.

Şəkİl 3. ASPE+xhəcm%TlInSe2 1-x=0; 2-x=1; 3-x=3; 4-x=5; 5-x=10 (а), ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al 1-x=3; 2-x=5; 3-x=7; 4-x=10; 1-y=7; 2-y=5; 3-y=3; 4-y=10 (b) kompozitlərinin ε(Т) dielektrik nüfuzluğunun temperatur asılılığı.

Şəkİl 4. ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozitinin dielektrik nüfuzluğunun tezlikdən asılılığı а) ASPE+xhəcm%TlInSe2 (1-x=10; 2-x=3; 3-x=1; 4-x=5), б) ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al (1-x=7, у= 3; 2-x=10, у=10; 3-x=3, у=7; 4-x=5, у=5)

Şəkİl 5. ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozit materialının dielektrik nüfuzluğunun xəyali hissəsinin (a) və tgδ-nın (b) temperatur asılılığı: burada 1- ASPE+1həcm%TlInSe2, 2- ASPE+3həcm%TlInSe2, 3- ASPE+5xhəcm%TlInSe2, 4- ASPE+10həcm%TlInSe2

Şəkİl 6. ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozit materiallarının dielektrik nüfuzluğunun xəyali hissəsinin(a) və tgδ-nın (b) temperatur asılılığı: burada 1- ASPE+3həcm%TlInSe2+7həcm%Al, 2- ASPE+5həcm%TlInSe2+5həcm%Al, 3- ASPE+7həcm%TlInSe2+3həcm%Al, 4- ASPE+10həcm%TlInSe2+10həcm%Al

Şəkİl 7. ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozit materialının dielektrik nüfuzluğunun xəyali hissəsinin (a) və tgδ-nın (b) tezlik asılılığı: burada 1- ASPE+1həcm%TlInSe2, 2 - ASPE+10həcm%TlInSe2, 3 – ASPE+5xhəcm%TlInSe2, 4 - ASPE+3həcm%TlInSe2

Şəkİl 8. ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozit materialının dielektrik nüfuzluğunun xəyali hissəsinin (a) və tgδ-nın (b) tezlik asılılığı: burada 1- ASPE+5həcm%TlInSe2+5həcm%Al, 2- ASPE+3həcm%TlInSe2+7həcm%Al, 3- ASPE+7həcm%TlInSe2+3həcm%Al, 4- ASPE+10həcm%TlInSe2+10həcm%Al

Şəkİl 9. Tacelektret olan ASPE+xhəcm%TlInSe2 polimer kompozitlərin yüklərinin səthi sıxlıqlarının yaşama müddətindən asılılığı, burada 1- х=0; 2-x=1; 3-x=3; 4-x=5; 5-x=7; 6-x=10

Şəkİl 10. Tacelektret olan ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al polimer kompozitlərin yüklərinin səthi sıxlıqlarının yaşama müddətindən asılılığı, burada 1- х=0; 2-x=3, у=7; 3-x=5, у=5; 4-x=7, у=3; 5-x=10, у=10

ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al Cədvəl 1. ASPE+xhəcm%TlInSe2 τ , gün ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al τ, gün x% y% 10 102 153 7 160 3 571 5 400 307 335 211 1 174 73 ASPE+xhəcm%TlInSe2 və ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitləri əsasında elektretlərin yaşama müddətlərinin əlavənin və nanohissəciyin konsentrasiyasından asılılığı

Şəkİl 12. Şəkİl 11. 370 K temperaturda polyarlaşmış ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozitlərinin mexaniki və elektrik möhkəmliklərinin polyarlaşma sahəsinin gərginliyindən asılılığı. Burada 1,5- х=0; 2,6-х=3; 3,7-х=5; 4,8-х=7 370 K temperaturda polyarlaşmış ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin mexaniki və elektrik möhkəmliklərinin polyarlaşma sahəsinin gərginliyindən asılılığı. Burada 1,5-х=3, у=5; 2,6-х=5, у=5; 3,7- х=7, у=5; 4,8-х=10, у=5

Şəkİl 13. ASPE+x həcm% TlInSe2 kompozitlərinin termostimullaşdırılmış depolyarlaşma spektrləri ( 1-х=0; 2-х=1; 3-х=3; 4-х=5; 5-х=10).

Şəkİl 14. ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitlərinin termostimullaşdırılmış depolyarlaşma spektrləri, 1-х=7, у=3; 2-х=5, у=5; 3-х=3, у=7; 4 – x=10, y=10

Şəkİl 16. Şəkİl 15. ASPE+xhəcm%TlInSe2 kompozitinin RTL əyrilərinin temperatur asılılığı, burada 1- х=0; 2-x=1; 3-x=20; 4-x=30; 5- x=40 ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozitinin RTL əyrilərinin temperatur asılılığı, burada 1-х=0; 2-x=1, y=1; 3-x=3, y= 7; 4-x=5, y=5; 5-x=7, y=3; 6-x=10, y=10

ƏSAS NƏTİCƏLƏR İlk dəfə olaraq aşağı sıxlıqlı polietilenə TlInSe2 yarımkeçirici birləşməsi və alüminium nanohissəcikləri əlavə etməklə yeni sinif ASPE+xhəcm%TlInSe2+yhəcm%Al kompozisiya materialları alınmışdır. Atom qüvvə mikroskopu üsulu ilə kompozitlərin səthlərinin mikrorelyefləri öyrənilmiş və alüminium nanohissəciklərinin kompozitlərin səthlərinə təsiri öyrənilərək aşkar edilmişdir ki, nanohissəciklər kompozitlərin səthlərinin hamarlanmasına təsir etmişdir. 293-450K temperatur və 25Hs-1MHs tezlik intervallarında kompozitlərin dielektrik nüfuzluqları və dielektrik itki bucaqlarının tangensinin tezlikdən və temperaturdan asılılıqları tədqiq edilmiş və praktikada tətbiq olunma imkanlarına müvafiq kompozisiya materialları müəyyən edilərək, əlavənin və nanohissəciklərin seçilməsi ilə optimal parametrləri təyin edilmişdir. ASPE+xhəcm%TlİnSe2 və ASPE+xhəcm%TlİnSe2+yhəcm%Al tip kompozitlərdə yüklərin effektiv səthi sıxlıqlarının təyin edilməsi ilə müəyyən edilmişdir ki, 3- 5həcm% TlİnSe2 əlavəli kompozitlər təmiz polietilendən 4.5-6 dəfə ASPE+3həcm%TlİnSe2+7həcm%Al kompoziti isə 8 dəfə yüksək yaşama müddətinə malik elektret materiallardır. İlk dəfə olaraq ASPE+xhəcm%TlİnSe2 tip kompozitlərdə termostimullaşdırılmış depolyarlaşma spektrləri tədqiq edilmiş və spektrin xarakterinə alüminium nanohissəciklərinin təsiri araşdırılmışdır. ASPE+xhəcm%TlİnSe2 və ASPE+xhəcm%TlİnSe2+yhəcm%Al tip kompozitlərdə radiotermolüminessensiya spektri aşkar edilərək tədqiq edilmişdir. ASPE+xhəcm%TlİnSe2<Al> kompozitlərində mexaniki və elektrik gərginliklərinə qarşı dözümlülükləri tədqiq edilmiş və dözümlülük sərhədləri müəyyən edilmişdir.