Формування та дослідження пʼєзоелектричних композитів на основі біодеградабельного PLA-L з додаванням наносфер ZnO

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.advisorКривенко-Еметов, Ярослав Дмитрович
dc.contributor.authorСоколюк, Денис Ростиславович
dc.date.accessioned2026-02-24T08:15:14Z
dc.date.available2026-02-24T08:15:14Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractМетою роботи є дослідження оптимальних умов формування тонких плівок і композитів на їх основі для отримання певних механічних, теплофізичних та електричних властивостей з огляду на їх потенційне застосування як імплантів для регенерації хрящової тканини. Досліджено вплив різних методів формування і обробки полімерних зразків розмірами 50 × 100 × 0,1 мм з ненаповненого полімеру PLA-L та композитних зразків на основі порошку PLA-L (<400 мкм) з об’ємним вмістом нанонаповнювача ZnO (<100 нм): 0,1 %; 0,2 %; 0,5 %; 1,0 %; 2,0 % та 5,0 %. Для дослідження властивостей сформованих зразків використані наступні методи: механічне одноосне розтягування, термогравіметричний аналіз, диференціальна сканувальна калориметрія, термомеханічний аналіз, сканувальна електронна мікроскопія, рентгеноструктурний аналіз та квазістатичний метод дослідження п’єзоефекту. За результатами дослідження: 1. Підтверджено можливість формування тонких плівок методом гарячого пресування. Встановлено та досліджено значний вплив параметрів пресування на основні механічні, теплофізичні, структурні та п’єзоелектричні параметри досліджуваних зразків на основі чистого полімеру. 2. Вперше проведено комплексне дослідження впливу постобробки, отриманих гарячим пресуванням ненаповнених зразків, шляхом їх відпалювання за певних температур при атмосферному або додатковому тиску. Показано значний плив відпалювання на кристалічну структуру полімеру. 3. Значний вплив нанонаповнювача ZnO на досліджувані параметри композитів. Кожен з параметрів продемонстрував нелінійну залежність зі збільшенням обʼємного вмісту нанонаповнювача з яскраво вираженими критичними концентраціями: додавання 1 об% наповнювача збільшило пʼєзоелектричний коефіцієнт d33 в 21 раз порівняно з ненаповненим зразком, отриманим за тих же умов. 4. Враховуючи практичну складову дослідження, проаналізовано та систематизовано отримані результати на предмет використання запропонованих матеріалів в якості імплантів для регенерації хрящових тканин.
dc.description.abstractotherThe aim of the work is to study the optimal conditions for forming thin films and composites based on them to obtain certain mechanical, thermophysical and electrical properties in view of their potential use as implants for cartilage regeneration. The influence of various methods of forming and processing polymer samples with dimensions of 50 × 100 × 0,1 mm from unfilled PLA-L polymer and composite samples based on PLA-L powder (<400 μm) with a volume content of ZnO nanofiller (<100 nm): 0,1%; 0,2%; 0,5%; 1,0%; 2,0% and 5,0% was studied. The following methods were used to study the properties of the formed samples: mechanical uniaxial tension, thermogravimetric analysis, differential scanning calorimetry, thermomechanical analysis, scanning electron microscopy, X-ray structural analysis and quasi-static method of studying the piezoelectric effect. The conclusions of the study indicate the following: 1. The possibility of forming thin films by hot pressing method was confirmed. A significant influence of pressing parameters on the main mechanical, thermophysical, structural and piezoelectric parameters of the studied samples based on pure polymer was established and investigated. 2. For the first time, a comprehensive study of the effect of post-processing, obtained by hot pressing method of unfilled samples, by annealing them at certain temperatures under atmospheric or additional pressure, was carried out. A significant effect of annealing on the crystalline structure of the polymer was shown. 3. Significant influence of ZnO nanofiller on the studied parameters of composites. Each of the parameters demonstrated a nonlinear dependence with an increase in the volume content of the nanofiller with clearly expressed critical concentrations: the addition of 1 vol% of the filler increased the piezoelectric coefficient d33 by 21 times compared to the unfilled sample obtained under the same conditions. 4. Taking into account the practical component of the study, the results obtained were analyzed and systematized for the use of the proposed materials as implants for cartilage tissue regeneration.
dc.format.extent114 с.
dc.identifier.citationСоколюк, Д. Р. Формування та дослідження пʼєзоелектричних композитів на основі біодеградабельного PLA-L з додаванням наносфер ZnO : магістерська дис. : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / Соколюк Денис Ростиславович. - Київ, 2025. - 114 с.
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/78979
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.subjectPLA-L
dc.subjectZnO
dc.subjectполімерні композити
dc.subjectвпорядкована структура
dc.subjectп’єзоелектричний коефіцієнт d33
dc.subjectpolymer composites
dc.subjectordered structure
dc.subjectpiezoelectric coefficient d33
dc.titleФормування та дослідження пʼєзоелектричних композитів на основі біодеградабельного PLA-L з додаванням наносфер ZnO
dc.typeMaster Thesis

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
SokoliukDR_magistr.pdf
Розмір:
4.4 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Магістерські роботи (ПФ)
Магістерські роботи