Interface Interaction as a Factor of Dielectric Properties of Epoxy-based Composites with Graphite Nanoplatelets

Abstract

Робота присвячена дослідженню фізичних властивостей композитних матеріалів графітові нанопластинки / епоксидна смола із зміненим рівнем міжфазної взаємодії за рахунок попереднього опромінення наповнювача ультрафіолетом. З’ясовано вплив міжфазної взаємодії на границі наповнювач / матриця в полімер-вуглецевих композитних матеріалах на їх електродинамічні властивості, що є основою розробки композитних матеріалів із регульованим набором фізичних властивостей. Аналіз в рамках моделі, що враховує об’ємну частку міжфазної області, показав, що підвищення діелектричної проникності в композитах, де в ролі наповнювача було використано опромінені ультрафіолетом графітові нанопластинки, відбувається за рахунок збільшення діелектричної проникності міжфазного шару, що пов’язано із зміною хімічного складу поверхні графітових нанопластинок.

The paper is devoted to the investigation of the physical properties of graphite nanoplatelets / epoxy composite materials with a modified level of interface interaction due to pre-irradiation of the filler with ultraviolet light. The influence of interface interaction at the filler / matrix interface in polymer-carbon composite materials on their electrodynamic properties is determined, which is the basis for the development of composite materials with an adjustable set of physical properties. By analyzing within the model, which takes into account the volume fraction of the interface region, it has been shown that the increase of dielectric constant in composites, where pre-irradiated with ultraviolet light graphite nanoplatelets were used as a filler, occurs due to an increase of the dielectric constant of the interface layer, which is associated with a change in the chemical composition of the surface of graphite nanoplatelets.