Skip to main content
Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2017

14.03.2017

Carbon black and graphite filled conducting nanocomposite films for temperature sensor applications

verfasst von: Metin Yurddaskal, Mustafa Erol, Erdal Celik

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 13/2017

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Conductive polymer composites have attracted remarked interest over the last decades and employed as functional materials in many important applications due to their ease in production, chemical durability and low weights. Regarding to this motivation, conductive polymer nanocomposite films were produced to be utilized as temperature sensors. Relatively low cost conductive fillers such as graphite and carbon black were employed to produce the films. The fillers with various concentrations were added in to styrene acrylic copolymer emulsion and subsequently deposited on glass substrates. The films were dried at 80 °C for 1 h in air. The individual effects of graphite and carbon black fillers on the percolation behavior were investigated. The percolation thresholds were recorded as 17 and 20 wt% for carbon black and graphite, respectively. As a second step, which is defined as co-percolation, composite films including both graphite and carbon black fillers with various amounts were also produced to scrutinize the synergetic effects of the fillers. Structural, electrical and thermo-resistive properties of the films were evaluated in details. Thanks to the synergetic effect of the fillers, lower percolation thresholds and enhanced thermo-resistive properties were obtained and consequently the composites developed in this study are good candidates for temperature sensors.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Alamusi, N. Hu, H. Fukunaga, S. Atobe, Y. Liu, and J. Li, Sensors 11, 10691 (2011)CrossRef Alamusi, N. Hu, H. Fukunaga, S. Atobe, Y. Liu, and J. Li, Sensors 11, 10691 (2011)CrossRef
2.
Zurück zum Zitat L. Flandin, G. Bidan, Y. Brechet, and J. Y. Cavaille, Polym. Compos. 21, 165 (2000)CrossRef L. Flandin, G. Bidan, Y. Brechet, and J. Y. Cavaille, Polym. Compos. 21, 165 (2000)CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Q. Chen, P. Du, L. Jin, W. Weng, G. Han, Appl. Phys. Lett. 91, 22912 (2007)CrossRef Q. Chen, P. Du, L. Jin, W. Weng, G. Han, Appl. Phys. Lett. 91, 22912 (2007)CrossRef
5.
Zurück zum Zitat A. Kaushik, P. Singh, and S. Bhagat, Polym. Plast. Technol. Eng. 48, 802 (2009)CrossRef A. Kaushik, P. Singh, and S. Bhagat, Polym. Plast. Technol. Eng. 48, 802 (2009)CrossRef
6.
Zurück zum Zitat F.M. Al-Oqla, S.M. Sapuan, T. Anwer, M. Jawaid, M.E. Hoque, Synth. Met. 206, 42 (2015)CrossRef F.M. Al-Oqla, S.M. Sapuan, T. Anwer, M. Jawaid, M.E. Hoque, Synth. Met. 206, 42 (2015)CrossRef
7.
Zurück zum Zitat M. Erol and E. Celik, Mater. Tehnol. 47, 25 (2013) M. Erol and E. Celik, Mater. Tehnol. 47, 25 (2013)
9.
Zurück zum Zitat M. Cui, Z. Song, Y. Wu, B. Guo, X. Fan, X. Luo, Biosens. Bioelectron 79, 736 (2016)CrossRef M. Cui, Z. Song, Y. Wu, B. Guo, X. Fan, X. Luo, Biosens. Bioelectron 79, 736 (2016)CrossRef
10.
11.
Zurück zum Zitat E. Asare, J. Evans, M. Newton, T. Peijs, E. Bilotti, Mater. Des. 97, 459 (2016)CrossRef E. Asare, J. Evans, M. Newton, T. Peijs, E. Bilotti, Mater. Des. 97, 459 (2016)CrossRef
12.
Zurück zum Zitat A. Kaniyoor, R. Imran Jafri, T. Arockiadoss, and S. Ramaprabhu, Nanoscale 1, 382 (2009)CrossRef A. Kaniyoor, R. Imran Jafri, T. Arockiadoss, and S. Ramaprabhu, Nanoscale 1, 382 (2009)CrossRef
13.
Zurück zum Zitat R. Nohria, R. K. Khillan, Y. Su, R. Dikshit, Y. Lvov, and K. Varahramyan, Sens. Actuators B Chem. 114, 218 (2006)CrossRef R. Nohria, R. K. Khillan, Y. Su, R. Dikshit, Y. Lvov, and K. Varahramyan, Sens. Actuators B Chem. 114, 218 (2006)CrossRef
14.
Zurück zum Zitat S.M.Z. Hossain, R.E. Luckham, A.M. Smith, J.M. Lebert, L.M. Davies, R.H. Pelton, C.D.M. Filipe, J.D. Brennan, Anal. Chem. 81, 5474 (2009)CrossRef S.M.Z. Hossain, R.E. Luckham, A.M. Smith, J.M. Lebert, L.M. Davies, R.H. Pelton, C.D.M. Filipe, J.D. Brennan, Anal. Chem. 81, 5474 (2009)CrossRef
15.
Zurück zum Zitat H.K. Lee, S.I. Chang, E. Yoon, J. Microelectromechanical Syst. 15, 1681 (2006)CrossRef H.K. Lee, S.I. Chang, E. Yoon, J. Microelectromechanical Syst. 15, 1681 (2006)CrossRef
16.
Zurück zum Zitat X. Yu, N. Zhou, S. Han, H. Lin, D.B. Buchholz, J. Yu, R.P.H. Chang, T.J. Marks, A. Facchetti, J. Mater. Chem. C 1, 6532 (2013)CrossRef X. Yu, N. Zhou, S. Han, H. Lin, D.B. Buchholz, J. Yu, R.P.H. Chang, T.J. Marks, A. Facchetti, J. Mater. Chem. C 1, 6532 (2013)CrossRef
18.
Zurück zum Zitat J. Fournier, G. Boiteux, G. Seytre, G. Marichy, J. Mater. Sci. 16, 1677 (1997) J. Fournier, G. Boiteux, G. Seytre, G. Marichy, J. Mater. Sci. 16, 1677 (1997)
19.
21.
Zurück zum Zitat F.H. Gojny, M.H.G. Wichmann, B. Fiedler, I.A. Kinloch, W. Bauhofer, A.H. Windle, K. Schulte, Polymer 47, 2036 (2006)CrossRef F.H. Gojny, M.H.G. Wichmann, B. Fiedler, I.A. Kinloch, W. Bauhofer, A.H. Windle, K. Schulte, Polymer 47, 2036 (2006)CrossRef
22.
Zurück zum Zitat A. Annu, A. Sachdeva, Int. J. Sci. Res 3, 686 (2014) A. Annu, A. Sachdeva, Int. J. Sci. Res 3, 686 (2014)
23.
Zurück zum Zitat C. Cochrane, V. Koncar, M. Lewandowski, and C. Dufour, Sensors 7, 473 (2007)CrossRef C. Cochrane, V. Koncar, M. Lewandowski, and C. Dufour, Sensors 7, 473 (2007)CrossRef
24.
Zurück zum Zitat C. Wei, L. Dai, R. A., T. Tolle, J. Am. Chem. Soc. 5, 128 (2006) C. Wei, L. Dai, R. A., T. Tolle, J. Am. Chem. Soc. 5, 128 (2006)
26.
27.
Zurück zum Zitat W.-P. Shih, L.-C. Tsao, C.-W. Lee, M.-Y. Cheng, C. Chang, Y.-J. Yang, and K.-C. Fan, Sensors 10, 3597 (2010)CrossRef W.-P. Shih, L.-C. Tsao, C.-W. Lee, M.-Y. Cheng, C. Chang, Y.-J. Yang, and K.-C. Fan, Sensors 10, 3597 (2010)CrossRef
28.
Zurück zum Zitat J. Aneli, G. Zaikov, and O. Mukbaniani, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 554, 167 (2012)CrossRef J. Aneli, G. Zaikov, and O. Mukbaniani, Mol. Cryst. Liq. Cryst. 554, 167 (2012)CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Z.Y. Xiong, B.Y. Zhang, L. Wang, J. Yu, Z.X. Guo, Carbon 70, 233 (2014)CrossRef Z.Y. Xiong, B.Y. Zhang, L. Wang, J. Yu, Z.X. Guo, Carbon 70, 233 (2014)CrossRef
30.
31.
Zurück zum Zitat M. Wen, X. Sun, L. Su, J. Shen, J. Li, and S. Guo, Polymer 53, 1602 (2012)CrossRef M. Wen, X. Sun, L. Su, J. Shen, J. Li, and S. Guo, Polymer 53, 1602 (2012)CrossRef
32.
Zurück zum Zitat P.C. Ma, M.Y. Liu, H. Zhang, S.Q. Wang, R. Wang, K. Wang, Y.K. Wong, B.Z. Tang, S.H. Hong, K.W. Paik, J.K. Kim, ACS Appl. Mater. Interfaces 1, 1090 (2009)CrossRef P.C. Ma, M.Y. Liu, H. Zhang, S.Q. Wang, R. Wang, K. Wang, Y.K. Wong, B.Z. Tang, S.H. Hong, K.W. Paik, J.K. Kim, ACS Appl. Mater. Interfaces 1, 1090 (2009)CrossRef
34.
Zurück zum Zitat Y. Wang, Z.M. Sheng, H. Yang, S.P. Jiang, C.M. Li, Int. J. Hydrogen Energy 35, 10087 (2010)CrossRef Y. Wang, Z.M. Sheng, H. Yang, S.P. Jiang, C.M. Li, Int. J. Hydrogen Energy 35, 10087 (2010)CrossRef
35.
Zurück zum Zitat P. Li, J. Wu, J. Lin, M. Huang, Y. Huang, Q. Li, Sol. Energy 83, 845 (2009)CrossRef P. Li, J. Wu, J. Lin, M. Huang, Y. Huang, Q. Li, Sol. Energy 83, 845 (2009)CrossRef
Metadaten
Titel
Carbon black and graphite filled conducting nanocomposite films for temperature sensor applications
verfasst von
Metin Yurddaskal
Mustafa Erol
Erdal Celik
Publikationsdatum
14.03.2017
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 13/2017
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-017-6695-y

Weitere Artikel der Ausgabe 13/2017

Journal of Materials Science: Materials in Electronics 13/2017 Zur Ausgabe

Neuer Inhalt