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자료유형
학술저널
저자정보
Rehab Shather Abdul Hamza (University of Babylon) Majeed Ali Habeeb (University of Babylon)
저널정보
한국전기전자재료학회 Transactions on Electrical and Electronic Materials Transactions on Electrical and Electronic Materials Vol.25 No.1
발행연도
2024.2
수록면
77 - 88 (12page)
DOI
https://doi.org/10.1007/s42341-023-00486-0

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This work aims to enhance the structure and dielectric characteristics of polyvinyl alcohol (PVA) with carboxymethyl cellulose (CMC)/silicon dioxide (SiO2) and tin oxide (SnO2) nanostructures to be functional in flexible pressure sensors and electronics nanodevices. The PVA–CMC/SiO 2 –SnO 2 nanocomposites were fabricated by casting with various concentrations of (SiO2-SnO2 ) nanoparticles (0, 2, 4, 6, and 8) wt%. The structural and electrical properties of (PVA-CMC-SiO2-SnO2) nanocomposites were studied. The X-ray diffraction (XRD) analysis demonstrated the amorphous state of the blend composed of polyvinyl alcohol (PVA) and carboxymethyl cellulose (CMC). Additionally, increased doping levels signifi cantly diminished the intensity of the original polymers’ distinctive peak in the nanocomposite spectrum. The scanning electron microscopy reveals that the top surface of the (PVA-CMC-SiO2-SnO2) NCs films exhibits uniform and cohesive aggregates or fragments distributed randomly when the weight percentage reaches 8%. The application of optical microscopy has enabled the observation that the (SiO2-SnO2) nanoparticles form a cohesive network within the polymer matrix, as opposed to the pure (PVA-CMC) film . The alternating current electrical characteristics show that nanocomposites’ dielectric constant and dielectric loss decrease as the frequency of the applied electrical field rises. However, at the same time, they increase as the concentration of NPs increases . The dielectric constant and A.C. electrical conductivity of (PVA-CMC) blend were enhanced by about 100% and 65%, respectively, when the (SiO2-SnO2) NPs content reached (8 wt%) at a frequency (f = 100 Hz). The results obtained from the study suggest that the incorporation of (SiO2-SnO2) nanoparticles into the doping process (PVA-CMC) led to enhancements in both the structural and electrical properties, which made the (PVA-CMC-SiO2-SnO2) nanostructures promising materials for various electrical nanodevices. The findings of the pressure sensor implementation indicated that the (PVA-CMC-SiO2-SnO2) nanostructures exhibit remarkable pressure sensitivity, exceptional flexibility, and superior environmental durability relative to alternative sensors .
#Nanocomposites #(SiO2-SnO2) NPs #Pressure sensors #Structure properties #AC electrical conductivity

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