DYPE/PANI kompozit filmlerin sıcaklığa ve PANI katkı konsantrasyonuna bağlı olarak dielektrik parametrelerinin GRSA ile tahmini

Abstract

Bu çalışmada, düşük yoğunluklu polietilenin (DYPE) kompleks dielektrik fonksiyonunun gerçek ve sanal bileşenlerinin (  ve  ) hem polianilin (PANI) katkısına hem de sıcaklığa bağlı değişimlerinin, genelleştirilmiş regrasyon sinir ağları (GRSA) metoduyla yüksek doğrulukla tahmin edilebileceği gösterilmiştir. Bunun için öncelikle, saf DYPE ve kütlece % 0,7, %1 ve %3 PANI katkılandırılmış DYPE/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 grafikler yardımıyla, 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 ile önerilmiştir. Böylece, deneysel olarak üretilmeyen bu numunelerin sıcaklığa ve frekansa bağlı dielektrik parametreleri belirlenmiştir.

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.