Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
Search Results
Item Electrical and Electrodynamic Properties of Polymer Composites with Nanocarbon Filler(Sumy State University, 2024) Ovsiienko, I.V.; Vovchenko, L.L.; Matzui, L.Yu.; Len, T.A.; Shut, M.I.; Sichkar, T.G.; Shut, M.M.У статті наведено результати дослідження електричних та електродинамічних властивостей полімерних композитів на основі поліхлортрифторетилену з різними нановуглецевими наповнювачами за теплового навантаження. В якості нановуглецевих наповнювачів використано терморозширений графіт, модифікований оксидом кремнію, і багатошарові вуглецеві нанотрубки. Модифікацію ТРГ кремнеземом проводили з колоїдного 20 % розчину гідрозолю (кремнієвої кислоти). Для досліджень методом термічного пресування отримано масивні полімерні композити на основі поліхлортрифторетилену з різним вмістом нановуглецевого наповнювача. Досліджено діелектричну проникність при кімнатній температурі за допомогою ультрависокочастотного інтерферометра на частоті v = 10 ГГц. Температурну залежність електропровідності σ(Т) вимірювали дво- та чотиризондовим методами на постійному та змінному струмі в інтервалі температур (293-425) К. Температурну залежність електродинамічних параметрів досліджували за допомогою панорамних вимірювачів стояння. коефіцієнт хвиль і ослаблення електромагнітного випромінювання в інтервалі температур (293-373) К. Показано, що використання в якості наповнювачів терморозширеного графіту, модифікованого вуглецевими нанотрубками SiO2, дозволяє отримати електропровідні полімерні композити з низьким порогом перколяції ~ 0,955 % мас. При концентраціях наповнювача, менших за поріг перколяції, основний внесок в електропровідність полімерного композиту вносить релаксаційна складова провідності, яка визначається процесами міжфазної поляризації на межі розділу полімер-наповнювач. При концентрації наповнювача в полімерному композиті трохи вище межі перколяції відбувається збільшення внеску прямої електропровідності за рахунок прямих контактів і контактів через тонкі шари полімеру між частинками наповнювача. Виявлено, що нагрівання полімерних композитів до 373 К призводить до незначного поліпшення характеристик екранування в основному за рахунок збільшення коефіцієнта поглинання електромагнітного випромінювання. Зміни ефективної діелектричної проникності полімерних композитів в інтервалі температур (293-373) К не впливають суттєво на екрануючі характеристики досліджуваних полімерних композитів.Item Electrical and Mechanical Properties of Epoxy Composites Filled with Carbon and Co3O4 Nanoparticles(Sumy State University, 2024) Len, T.A.; Vovchenko, V.V.; Matzui, L.Yu.; Turkov, O.V.; Zhuravkov, A.V.Проведено дослідження зразків багатокомпонентних епоксидних композитів (КМ), вивчено структуру, морфологію наповнювачів та їх розподіл в епоксидній матриці, особливості процесу модифікації електропровідного кластера та зміни міжфазної поляризації за рахунок інтеграції. нановуглецевих (графітові нанопластини ВНП, вуглецеві нанотрубки УНТ) та неорганічних (Fe, Co3O4) супердисперсних наповнювачів визначено вплив складу, морфології та концентрації комбінованих наповнювачів на електродинамічні характеристики композитів та механізми електротранспорту в КМ. . Як показали дослідження фазового складу магнітних порошків методом рентгенівської дифракції, нанопорошок оксиду кобальту складається з чистої фази Co3O4, а карбонільного заліза – з чистого α-Fe. Експериментальні дослідження електроопору проводилися на постійному струмі в інтервалі температур 77- 293 К. Як показали дослідження, електропровідність ВМ має перколяційний характер, тобто різко зростає при певній концентрації Сcr або об’єм ϕc) нановуглецевого наповнювача. Додавання неорганічних наповнювачів разом із нановуглецевими наповнювачами призводить до зміни характеру перколяційних кривих. Зміни електропровідності трифазних ВМ суттєво залежать від розміру та морфології нановуглецевих частинок. Додавання нановуглецевого наповнювача ВНЧ разом із неорганічними магнітними частинками Co3O4 або Fe призводило до зниження порогу перколяції та підвищення електропровідності ВМ за вмісту ВНЧ понад 3 мас. %. При додаванні частинок Co3O4 разом з ВНТ до епоксидної матриці відбуваються значні зміни електропровідності при вмісті УНТ 1-5 мас. % не спостерігалося. Характер температурної залежності електроопору різний в залежності від виду та вмісту двокомпонентного наповнювача в КМ. Для епоксидних КМ з високим електричним опором спостерігається значне зниження електричного опору при нагріванні від 77 до 293 К. Встановлено, що додавання 2-5 мас. % наночастинок графіту разом з наночастинками Co3O4 знижує ефективний модуль Юнга та міцність на стиск трифазних композитів порівняно з Co3O4/епоксидною смолою. 5CNT/Co3O4/epoxy CM показав мінімальне значення модуля Юнга (520 МПа) та покращені гнучкі властивості порівняно з композитами з наповнювачем GNP/Co3O4. Значне зменшення електроопору (на 2 порядки) при одновісному стисненні виявлено для 3GNP/ Co3O4/епоксидного ВМ із вмістом нанокарбону, близьким до порогу перколяції. Досить менше оборотне зниження електричного опору (не більше 30 % відносно початкового значення) спостерігалося для 5 %GNP/Co3O4/епоксидного композиту.