MARC

 008260126s2025        us                              c    eng  d
■001000017360258
■00520260202105329
■006m          o    d                
■007cr#unu||||||||
■020    ▼a9798263324858
■035    ▼a(MiAaPQ)AAI32307928
■035    ▼a(MiAaPQ)GeorgiaTech78713
■040    ▼aMiAaPQ▼cMiAaPQ
■0820  ▼a363.25
■1001  ▼aRyan,  Emily  A.
■24510▼aProcessing  Approaches  to  Realize  Electrically  Conductive  Surface-Localized  Nanocomposites
■260    ▼a[Sl]▼bGeorgia  Institute  of  Technology▼c2025
■260  1▼aAnn  Arbor▼bProQuest  Dissertations  &  Theses▼c2025
■300    ▼a290  p
■500    ▼aSource:  Dissertations  Abstracts  International,  Volume:  87-05,  Section:  B.
■500    ▼aAdvisor:  Shofner,  Meisha  L.;Reynolds,  John  R.
■5021  ▼aThesis  (Ph.D.)--Georgia  Institute  of  Technology,  2025.
■520    ▼aThe  development  of  physically  robust,  environmentally  stable,  electrically  conductive  polymer  films  is  critical  for  a  wide  range  of  future  space  exploration  applications,  including  inflatable  habitats  and  flexible  robotics.  In  this  work,  melt  infiltration  was  explored  as  a  method  to  produce  polymer  films  with  integrated,  thick,  and  durable  surface-localized  nanocomposite  (SLNC)  coatings  with  nanoparticle  loadings  well  beyond  the  percolation  threshold.  A  generalized  method  for  identifying  melt  infiltration  temperatures  in  semicrystalline  substrates,  based  on  their  melting  regime,  was  developed.  This  approach  was  used  to  produce  electrically  conductive  SLNCs  from  reduced  graphene  oxide  (rGO)  nanoparticles  and  a  variety  of  semi-crystalline  polymer  substrates.  By  varying  the  infiltration  temperature  within  the  melt  regime  controllable  levels  of  infiltration  and  related  surface  roughness  and  porosity  were  demonstrated.  Thermal  analysis  modeling  of  the  infiltration  procedure  also  revealed  that  infiltration  proceeded  through  mixed  solid-liquid  flow  due  to  the  partially  melted  state  of  the  infiltrating  matrix  in  contrast  to  the  fully  liquid  infiltration  observed  in  amorphous  polymer  systems.To  investigate  the  influence  of  particle  chemistry  on  infiltration  dynamics  and  SLNC  properties,  a  post-reduction  method  was  developed  to  synthesize  fluoro-alkyl  functionalization  of  rGO  (rGO-f).  Despite  a  low  degree  of  functionalization  (~0.1  at.%  F),  rGO-f  exhibited  significant  changes  in  surface  energy  and  dispersion  behavior,  compared  to  unfunctionalized  rGO,  while  maintaining  a  high  level  of  conductivity.  The  infiltration  behavior  was  compared  across  rGO-f,  unfunctionalized  rGO,  and  a  previously  developed  alkyl  functionalized  rGO  (rGO-dd).  Functionalization  had  a  minimal  impact  on  infiltration  progression  or  SLNC  conductivity.  Mechanical  reinforcement  of  the  SLNCs  was  found  to  depend  on  compatibility  between  the  rGO  functionality  and  the  infiltrating  matrix  with  rGO-dd/polyethylene  SLNCs  showing  higher  reinforcement  (140%  increase  in  modulus),  than  rGO-f/polyethylene  SLNCs  (64%  increase).The  piezoresistive  behavior  of  fully  infiltrated  SLNCs  was  characterized  under  quasi-static  and  cyclic  tension  to  understand  the  origin  of  piezoresistivity  in  these  SLNCs.  Creep-driven  network  reconfiguration  governed  the  low-strain  response,  while  crack  formation  dominated  at  higher  strains.  To  assess  durability  in  potential  wear  conditions,  the  conductivity  of  SLNCs  was  track  during  film  bending  and  abrasion  with  lunar  dust  simulant.  Fully  infiltrated  SLNCs  maintained  sufficient  conductivity  at  1000  cycles  of  lunar  simulant  abrasion  and  at  sharp  bend  radii,  indicating  robustness  to  mechanical  deformation  and  wear.Finally,  SLNCs  were  integrated  into  a  planar  electrodynamic  dust  shield  (EDS)  architecture  by  adapting  the  particle  deposition  and  infiltration  process  to  produce  patterned  devices.  These  EDS  devices  effectively  removed  lunar  dust  simulant  in  high  vacuum  conditions.  Altogether,  this  work  established  a  generalized  processing  approach  for  SLNCs  in  semi-crystalline  materials  and  demonstrated  key  attributes  for  their  use  as  multifunctional  surface  coatings  in  space-relevant  environments.
■590    ▼aSchool  code:  0078.
■650  4▼aInvestigations
■650  4▼aNanocomposites
■650  4▼aNanoparticles
■650  4▼aDust
■650  4▼aPolymer  films
■650  4▼aFluorides
■650  4▼aCracks
■650  4▼aGraphene
■650  4▼aContact  angle
■650  4▼aComposite  materials
■650  4▼aNanotubes
■650  4▼aPolymers
■650  4▼aPolyethylene
■650  4▼aSpace  exploration
■650  4▼aFourier  transforms
■650  4▼aSolvents
■650  4▼aComputer  aided  design--CAD
■650  4▼aMicroscopy
■650  4▼aChemical  vapor  deposition
■650  4▼aHigh  density  polyethylenes
■650  4▼aElectrostatic  discharges
■650  4▼aAerospace  engineering
■650  4▼aIndustrial  engineering
■650  4▼aMaterials  science
■650  4▼aMathematics
■650  4▼aNanotechnology
■650  4▼aPolymer  chemistry
■690    ▼a0538
■690    ▼a0546
■690    ▼a0794
■690    ▼a0405
■690    ▼a0652
■690    ▼a0495
■71020▼aGeorgia  Institute  of  Technology.
■7730  ▼tDissertations  Abstracts  International▼g87-05B.
■790    ▼a0078
■791    ▼aPh.D.
■792    ▼a2025
■793    ▼aEnglish
■85640▼uhttp://www.riss.kr/pdu/ddodLink.do?id=T17360258▼nKERIS▼z이  자료의  원문은  한국교육학술정보원에서  제공합니다.

미리보기

내보내기

chatGPT토론

Ai 추천 관련 도서