DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini
Yıl: 2020 Cilt: 35 Sayı: 2 Sayfa Aralığı: 1077 - 1087 Metin Dili: Türkçe DOI: 10.17341/gazimmfd.422448 İndeks Tarihi: 11-01-2021
DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini
Öz: Bu çalışmada, düşük yoğunluklu polietilenin (DYPE) kompleks dielektrik fonksiyonunun gerçek ve sanalbileşenlerinin ( ve ) hem polianilin (PANI) katkısına hem de sıcaklığa bağlı değişimlerinin,genelleştirilmiş regrasyon sinir ağları (GRSA) metoduyla yüksek doğrulukla tahmin edilebileceğigösterilmiştir. Bunun için öncelikle, saf DYPE ve kütlece % 0,7, %1 ve %3 PANI katkılandırılmışDYPE/PANI kompozitler fimler hazırlanmış ve ilgili numunelerin 20℃, 50℃ ve 80℃’de ve bileşenlerinin frekansa bağlı değişimleri dielektrik spektroskopisi yöntemiyle deneysel olarak belirlenmiştir.Ardından, dielektrik parametrelerin tahmin değerlerine karşılık gerçek değerlerine göre çizilen grafikleryardımıyla, GRSA modelinin ilgili parametrelerin tayinindeki başarı performansı R 0,9998 ve R 0,9365 olarak tespit edilmiştir. Bu noktadan hareketle, GRSA modeli önce mevcut numunelerin 35℃, 65℃ ve 95℃sıcaklıklarda frekansa bağlı olarak ve bileşenlerinin değişimini tahmin etmekte kullanılmıştır.Ardından, deneysel olarak hiç üretilmemiş iki faklı kompozit için (%1,5 ve %6 PANI katkılı DYPE) 20℃,35℃, 50℃, 65℃, 80℃ ve 95℃’de ve bileşenlerinin frekansa bağlı değişimleri GRSA metodu ileönerilmiştir. Böylece, deneysel olarak üretilmeyen bu numunelerin sıcaklığa ve frekansa bağlı dielektrikparametreleri belirlenmiştir.
Anahtar Kelime: Estimation of dielectric parameters of LDPE/PANI composite films depending on temperature and PANI additive concentration by GRNN
Öz: In this study, it has been shown that the variation of the real and imaginary components of the complex dielectric function of low density polyethylene (LDPE) with both the polyaniline (PANI) additive and temperature can be predicted with high accuracy by generalized regression neural networks (GRNN) method. First of all, pure LDPE and 0.7 wt.%, 1 wt.% and 3 wt.% PANI doped LDPE/PANI composites were prepared and the variations of and components of the samples with frequency were determined at 20℃, 50℃ and 80℃ by dielectric spectroscopy. Then, with the help of the actual values versus predicted values of the dielectric parameters graphics, the success performance of the GRNN model for determining the related parameters was determined as R 0.9998 and R 0.9365 . From this point, the GRNN model was first used to estimate the variation of the and components with respect to frequency at 35℃, 65℃ and 95℃ for the existing samples. Then, the variations of the and components with frequency of the two composites (1.5 % and 6 %PANI doped LDPE), which were not produced experimentally, were proposed at 35℃, 50℃, 65℃, 80℃ and 95℃ by GRNN model. Thus, the dielectric parameters depending on the temperature and frequency for these samples, which have not been produced experimentally, were determined.
Anahtar Kelime: Belge Türü: Makale Makale Türü: Araştırma Makalesi Erişim Türü: Erişime Açık
- 1. Moez A. A., Aly S.S., Elshaer Y.H., Effect of gamma radiation on low density polyethylene (LDPE) films: Optical, dielectric and FTIR studies, Spectrochimica Acta Part A, 93, 203–207, 2012.
- 2. Nowak B., Pajak J., Drozd-Brakowicz M., Rymarz G., Microorganisms participating in the biodegradation of modified polyethylene films in different soils under laboratory conditions, Int. Biodeterior. Biodegrad., 65 (6), 757–767, 2011.
- 3. Nand A. V., Ray S., Travas-Sejdic J., Kilmartin P. A., Characterization of antioxidant low density polyethylene/polyaniline blends prepared via extrusion, Materials Chemistry and Physics, 135 (2–3), 903–911, 2012.
- 4. Devilliers C., Fayolle B., Laiarinandrasana L., Oberti S., Gaudichet-Maurin E., Kinetics of chlorine-induced polyethylene degradation in water pipes, Polym. Degrad. Stab., 96 (7), 1361–1368, 2011.
- 5. Causin V., Marega C., Carresi P., Schiavone S., Marigo A., A quantitative differentiation method for plastic bags by infrared spectroscopy, thickness measurement and differential scanning calorimetry for tracing the source of illegal drugs, Forensic. Sci. Int. 164 (2-3), 148–154, 2006.
- 6. Shaber E. R., Vertical interpositional augmentation genioplasty with porous polyethylene, Int. J. Oral Maxillofac. Surg. 16 (6), 678–681, 1987.
- 7. Lingaraj K., Morris H., Barlett J., Polyethylene thickness in unicompartmental knee arthroplasty, 18 (3), 165–167, 2011.
- 8. Schwope A. D., Till D. E., Ehntholt D.J., Sidman K.R., Whelan R.H., Schwartz P.S., Reid R.C., Migration of BHT and Irganox 1010 from low-density polyethylene (LDPE) to foods and food-simulating liquids, Food Chem. Toxical. 25 (4), 317–326, 1987.
- 9. Murakami Y., Nemoto M., Okuzumi S., Masuda S., Nagao M., DC conduction and electrical breakdown of MgO/LDPE nanocomposite, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 15, 33–39, 2008.
- 10. Huang R., Xu X., Lee S., Zhang Y., Kim B.-J., Wu Q., High Density Polyethylene Composites Reinforced with Hybrid Inorganic Fillers: Morphology, Mechanical and Thermal Expansion Performance, Materials, 6, 4122– 4138, 2013.
- 11. Hao W., Shuang J. C., and Jun Z., Surface treatment of LLDPE and LDPE blends by nitric acid, sulfuric acid & chromic acid etching, Colloid Polymer Science, 287, 541–548, 2009.
- 12. Gaska K., Xu X., Gubanski S., Kádár R., Electrical, mechanical, and thermal properties of LDPE graphene nanoplatelets composites produced by means of melt extrusion process, Polymers, 9 (1), 11 (1–12), 2017.
- 13. Sharma J., Chand N., Bapat M. N., Effect of cenosphere on dielectric properties of low density polyethylene, Results Phys., 2, 26–33, 2012.
- 14. Bhadra, S., Khastgir, D., Singha, N. K., Lee, J. H., Progress in preparation, processing and applications of polyaniline. Progress in Polymer Science, 34, 783–810, 2009.
- 15. Boeva Zh. A., Sergeyev V. G., Polyaniline: Synthesis, Properties, and Application, Polymer Science Series C, 56 (1), 144–153, 2014.
- 16. Taipalus R., Harmia T., Friedrich K., Short Fibre Reinforced PP/PANI-Complex Blends and their Mechanical and Electrical Properties, Applied Composite Materials, 6, 167–175, 1999.
- 17. Taipalus R., Harmia T., Friedrich K., Influence of PANI-Complex on the Mechanical and Electrical Properties of Carbon Fiber Reinforced PolypropyIene Composites. Polymer Composites, 21, 396–416, 2000.
- 18. Schackletta, L.W., Han, C. C., Luly, M. H., 1993. Polyaniline Blends in Thermoplastics. Synthetic Metals, 55–57, 3532–3537.
- 19. Abd Razak S. I., Abdul Rahman W. A. W., Hashim S., Yahya M.Y., 2013. Polyaniline and their Conductive Polymer Blends: A Short Review. Malaysian Journal of Fundamental and Applied Sciences, 9, 74–80.
- 20. Eyecioglu O., Kilic M., Karabul Y., Alkan U., Icelli O., Artificial Neural Networks Study on Prediction of Dielectric Permittivity of Basalt/PANI Composites, International Journal of Engineering Technologies, 2 (2), 42–48, 2016.
- 21. Habibi-Yangjeh A., Prediction dielectric constant of different ternary liquid mixtures at various temperatures and compositions using artificial neural networks, Physics and Chemistry of Liquids, 45 (4), 471–478, 2007.
- 22. Acı M., Avcı M., Acı Ç., Reducing simulation duration of carbon nanotube using support vector regression method, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 32 (3), 901–907, 2017.
- 23. Kayabaşı A., Akdağli A., Usage of ANN and ANFIS methods for computing resonant frequency of slotloaded compact microstrip antennas, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 31 (1), 105–117, 2016.
- 24. Selva P., Cherrier O., Budinger V., Lachaud F., Morlier J., Smart monitoring of aeronautical composites plates based on electromechanical impedance measurements and artificial neural networks, Engineering Structures, 56, 794–804, 2013.
- 25. Takcı H., Diagnosis of breast cancer by the help of centroid based classifiers, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 31 (2), 323–330, 2016.
- 26. Arı A., Hanbay D., Tumor detection in MR images of regional convolutional neural networks, Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University 34 (3), 1395–1408, 2019.
- 27. Schweitzer R. C., Morris J. B., The development of a quantitative structure property relationship (QSPR) for the prediction of dielectric constants using neural networks. Analytica Chimica Acta, 384, 285–303, 1999.
- 28. Habibi-Yangjeh A., Prediction dielectric constant of different ternary liquid mixtures at various temperatures and compositions using artificial neural networks, Physics and Chemistry of Liquids, 45 (4), 471-478, 2007.
- 29. Guo D., Wang Y, Nan C, Li L., Xia J., Application of artificial neural network technique to the formulation design of dielectric ceramics, Sensors and Actuators A, 102, 93–98, 2002.
- 30. Yu X., Yi B., Liu F., Wang X., Prediction of the dielectric dissipation factor tand of polymers with an ANN model based on the DFT calculation, Reactive & Functional Polymers, 68, 1557–1562, 2008.
- 31. İnal M., Aras F., determination of dielectric properties of insulating materials using artificial neural networks Journal of the Faculty of Engineering and Architecture of Gazi University, 20 (4), 455–462, 2005.
- 32. D. F. Specht, A general regression neural network, IEEE Trans. Neu. Net., 2, 568–576, 1991.
- 33. Nagasawa S., Fujimori A., Masuko T., Iguchi M., Crystallization of polypropylene containing nucleators. Polymer, 46 (14), 5241–5250, 2005.
- 34. Ju S., Chen M., Zhang H., Zhang Z., Dielectric properties of nanosilica/low-density polyethylene composites: The surface chemistry of nanoparticles and deep traps induced by nanoparticles, eXPRESS Polymer Letters, 8 (9), 682–691, 2014.
| APA | Kılıç M, Eyecioğlu Ö, Güven Özdemir Z, Alkan Ü (2020). DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. , 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| Chicago | Kılıç Mehmet,Eyecioğlu Önder,Güven Özdemir Zeynep,Alkan Ümit DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. (2020): 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| MLA | Kılıç Mehmet,Eyecioğlu Önder,Güven Özdemir Zeynep,Alkan Ümit DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. , 2020, ss.1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| AMA | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. . 2020; 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| Vancouver | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. . 2020; 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| IEEE | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü "DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini." , ss.1077 - 1087, 2020. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| ISNAD | Kılıç, Mehmet vd. "DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini". (2020), 1077-1087. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.422448 |
| APA | Kılıç M, Eyecioğlu Ö, Güven Özdemir Z, Alkan Ü (2020). DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35(2), 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| Chicago | Kılıç Mehmet,Eyecioğlu Önder,Güven Özdemir Zeynep,Alkan Ümit DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35, no.2 (2020): 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| MLA | Kılıç Mehmet,Eyecioğlu Önder,Güven Özdemir Zeynep,Alkan Ümit DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, vol.35, no.2, 2020, ss.1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| AMA | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(2): 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| Vancouver | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi. 2020; 35(2): 1077 - 1087. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| IEEE | Kılıç M,Eyecioğlu Ö,Güven Özdemir Z,Alkan Ü "DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini." Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 35, ss.1077 - 1087, 2020. 10.17341/gazimmfd.422448 |
| ISNAD | Kılıç, Mehmet vd. "DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini". Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi 35/2 (2020), 1077-1087. https://doi.org/10.17341/gazimmfd.422448 |
