KARBON NANOTÜP KATKILI ÇİNKO OKSİT KOMPOZİTLERİN ÜRETİMİ VE ELEKTRİKSEL ÖZELLİKLERİ

Abstract

Günümüzde teknolojiyi; insan hayatında karşılaşılan güçlüklerin üstesinden gelme sanatı olarak tarif etmek mümkündür. Bu tariften yola çıkılarak geliştirilen cihazlar için kullanılan malzemeler, sadece teknolojik gelişim olarak sınırlı kalmamakla birlikte, insanların ihtiyacı olan cihazların sınırlarını zorlayabilmektedir. Bu çalışmada çinko oksit (ZnO) matrisli karbon nanotüp (KNT) takviyeli kompozit bir malzeme üretilerek, bu malzemenin bazı özelliklerinin incelenmesi yapılacaktır. Bilindiği üzere ZnO 'nun kristal yapısı içerisinde çinko (Zn) ve oksijen (O) atomları vardır. ZnO, hexagonal wurtzide kristal yapıda olup yarı iletkenlik özelliği göstermektedir. ZnO 3.37 eV band aralığı ve büyük bağlanma enerjisi gibi özelliklerinden dolayı yarı iletkenler arasında en önemlilerden biridir. Bu özelliğinden dolayı birçok alanda kullanılır. ZnO 'nun kafes boşlukları içine yabancı atomlar girdiğinde kristal yapısında değişmeler görülür. Katkılanan maddeler ile uyum sağlayan ZnO 'ya istenen ve gerekli miktarlarda katkılanma yapılmasıyla elektriksel özellikleri artırılmaktadır. Örneğin ZnO ile alüminyumun uyum sağladığı, kristal yapısının değiştiği ve iletkenliğinin arttığı yapılan çalışmalar sonucunda görülmüştür. Bu projenin amacı; mevcut ZnO tozlarına, iletkenlik değeri yüksek olduğu bilinen Karbon Nanotüp (KNT) takviyesi yapılarak meydana gelecek olan elektriksel iletkenlik değişiminin incelenmesidir. Çinko oksit, nano boyutlarda elektro-mekanik üretimlerde mükemmel bir potansiyele sahiptir. Çalışmada elde edilen numunelerde elektriksel iletkenliğin yanısıra optik özellikler ve bazı mekanik testler de yapılacaktır. Yapılan literatür taraması neticesinde, konu hakkında geniş kapsamlı bir bilgi kaynağına rastlanamayışı, konunun çalışılması neticesinde çıkacak sonuçların ileri çalışmalara fayda sağlayacağına işaret etmektedir. Bu durum, ZnO kompozitinin özelliklerinin geliştirilmesinde Toz Metalürjisinin önemli katkılar sağlayacağını düşündürmektedir. ZnO matris içerisine farklı oranlarda KNT 'ler katılarak hazırlanacak olan numuneler incelenecektir.

Nowadays, it is possible that we can define technology as an art of overcoming difficulties in human life. By this definition, developing materials for this aim not only a technological development, it also helps the device people needs. In this study, a zinc oxide composite material insist of Carbon Nanotubes as a reinforcement material will be produced and done investigation of some properties of it. As it known that zinc oxide (ZnO) has both zinc (Zn) and oxygen (O) in the crystal structure. Zinc oxide is Wurtz crystal structure and shows semiconducting property. Due to its some properties such as 3,37 eV band gap and great binding energy, zinc oxide is the one of the most important materials among the semiconductors and it prefers many fields owing to them. When inert atoms get into the lattice space, some changes about lattice structure observe. ZnO 's electrical properties, suit with additives, increase by adding necessary and sufficient additives. Reason of some studies, for example, scientists have found that ZnO orientates with Al, changes crystal structure and improve electric conductivity. Aim of this project is; investigation of changing in conductivity by adding the Carbon Nanotubes (CNT) - known as high conductivity value - in ZnO present powders. ZnO has got an excellent potential in terms of nano-scale electro-mechanic productions. Addition to conductivity, investigation of optical properties and some mechanic testes will be done on samples. Reason of literature scanning, there is no study related to this subject directly has been found and the project indicates that this study will be a touchstone for furthers. In this case, it can be thought that powder metallurgy may contribute development of ZnO composites. In the project, different fractions of CNT adding into ZnO matrix, will be investigated.