Bor nitrürün nano tabakalarına ayrılmasının incelenmesi

Abstract

Grafenin karbon boyutunda atomik seviyelere ayrıştırılmasıyla elde edilen üstün elektronik özellikler keşfedildiğinden bu yana iki boyutlu (2D) malzemeler bilim dünyasının ilgi odağı haline gelmiştir. Bor Nitrür (BN), yüksek termal stabilitesi, üstün mekanik özellikleri ile kullanılmakta olan bir malzemedir. BN ayrıştırma teknikleri kullanılarak Bor Nitrür Nano Tabakaları (BNNS) adı verilen 2D kristal yapılı malzemeler haline getirilebilmektedir. Bu çalışmada, sahip olduğu üstün özellikler sayesinde endüstriyel olarak fonksiyonel polimer kompozitler ve filmler gibi kullanım alanlarında BNNS’lerin, kompozit nano katkı malzemesi olarak kullanılması aşamasında matriks fazlara daha iyi bir bağlanma elde etmek için vinil-trimetoksisilan (VTS) ile silanlama işlemi uygulanmıştır. İlk olarak, sonikasyon-santrifüj tekniklerine alternatif olarak yüksek kayma hızlı sıvı mikro işlemci (Microfluidics) tekniği kullanılarak oldukça ince tabakalı bor nitrür nano tabakaları elde edilmiştir. Başlangıç tozu olarak kullanılan mikron boyutlu tabakalara sahip hekzagonal bor nitrür tozları, N,N dimetilformamid (DMF) ve kloroform ile hazırlanan solüsyon içerisinde dağıtılmış ve ardından yüksek kayma hızlı sıvı mikro işlemciden belli sayılarda belirlenen çevrimlerden geçirilerek BNNS’ler elde edilmiştir. Daha sonra elde edilen BNNS’lerin silanlama işlemleri gerçekleştirilmiş ve hem silanlı hem silansız BNNS’lerin tane boyut büyüklük analizleri, ATR modu dahil Fourier dönüşümlü kızılötesi spektrometresi analizleri, x-ışını difraksiyometre analizleri, taramalı ve geçirimli elektron mikroskobu (SEM ve TEM) analizleri, temas açısı analizleri ve termal analizleri (TGA) gerçekleştirilmiştir.