Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)
Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)
Simulation of the percolation threshold of graphene nanocomposites
Year (A.D.)
2017
Document Type
Thesis
First Advisor
วรัญ แต้ไพสิฐพงษ์
Faculty/College
Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)
Department (if any)
Department of Chemical Engineering (ภาควิชาวิศวกรรมเคมี)
Degree Name
วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level
ปริญญาโท
Degree Discipline
วิศวกรรมเคมี
DOI
10.58837/CHULA.THE.2017.1307
Abstract
วัสดุพอลิเมอร์เป็นที่นิยมนำมาใช้งานเนื่องจากสามารถใช้งานได้หลากหลาย แต่หนึ่งในข้อจำกัดของวัสดุพอลิเมอร์คือไม่สามารถนำไฟฟ้าได้ การเติมสารเติมแต่งที่สามารถนำไฟฟ้าได้ลงไปในเนื้อพอลิเมอร์ถึงจุดที่เรียกว่าเพอร์คอเรชันจะทำให้พอลิเมอร์นั้นสามารถนำไฟฟ้าได้ ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อทำนายจุดเพอร์คอเรชัน โดยเปรียบเทียบแบบจำลอง 3 แบบได้แก่ แบบจำลองแกนอ่อน แบบจำลองแกนแข็ง และแบบจำลองแกนแข็งเปลือกอ่อน ผลการคำนวณได้ว่าแบบจำลองแกนแข็งเปลือกอ่อนจะทำนายจุดเพอร์คอเรชันได้ใกล้เคียงกับค่าจากการทดลองมากกว่าแบบจำลองอื่น เพราะแบบจำลองแกนแข็งเปลือกอ่อนมีความคล้ายคลึงกับวัสดุจริงมากที่สุด โดยในส่วนของเปลือกอ่อนเป็นบริเวณเกิดปรากฏการการกระโดดของอิเล็กตรอนซึ่งเกิดในวัสดุจริงระหว่างสารเติมแต่งได้ง่ายขึ้น นอกจากนี้การคำนวณจะแม่นยำมากขึ้นเมื่อเพิ่มขนาดปริมาตรตัวแทนในแบบจำลองและเมื่อเพิ่มจำนวนครั้งของการเฉลี่ยผลลัพธ์
Other Abstract (Other language abstract of ETD)
The polymeric materials are popular in many applications but one limitation of polymers is that they cannot conduct electricity. Adding electrical conducting additive into the polymer matrix at the percolation point makes the polymer to become an electrical conductive material. In this study, the mathematical model to predict this percolation threshold was presented. Three models consisting of Soft-core model, Hard-core model and Hard-core Soft-shell model were compared. Calculation results indicated that the Hard-core Soft-shell model provided the percolation threshold better than other models. This was because the Hard-core Soft-shell model was similar to the real material due to allowed the soft-shell part simulated electron hopping and the tunneling in the actual material which allowed easy connection between additives. Additionally, the simulation result was more accurate when the bigger representative volume was used and more simulated results were averaged.
Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-No Derivative Works 4.0 International License.
Recommended Citation
ขันธิกุล, อนุพงศ์, "การจำลองค่าเริ่มต้นการเกิดเพอร์คอเรชันของวัสดุแกรฟีนนาโนคอมโพสิต" (2017). Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD). 1797.
https://digital.car.chula.ac.th/chulaetd/1797