Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
2 results
Search Results
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.Item Electrical and Thermal Conductivity of Ternary Composites Graphite Nanoplatelets/TiO2/Epoxy(Sumy State University, 2019) Vovchenko, L.L.; Len, T.A.; Matzui, L.Yu.; Turkov, O.V.; Perets, Yu.S.Проведено дослідження електричних та теплових властивостей композитних матеріалів (КМ) на основі епоксидної смоли Л285 і гібридного наповнювача графітові нанопластинки/оксид титану (ГНП/TiO2). Експериментальне дослідження включало вимірювання електричного опору на постійному струмі в інтервалі температур 77-293 K і теплопровідності (в інтервалі 150-425 K) для таких потрійних композитів, що містили від 0 до 5 ваг. % ГНП і 35 ваг. % ультрадисперсних (розмір ~ 130 нм) частинок TiO2. Спостерігалося зниження порогу перколяції і підвищення електропровідності для потрійних КМ ГНП/TiO2/епоксидна смола у порівнянні із бінарними КМ ГНП/епоксидна смола. Було встановлено, що збільшення вмісту високоелектропроводних частинок ГНП в композиті призводить до збільшення електропровідності і зміни температурного коефіцієнта опору (ТКО) з від’ємного до злегка додатнього в інтервалі температур 100-293 K. Від’ємний ТКО пов'язаний із стрибковим механізмом електропровідності, і для високоомного композиту 2 ваг. % ГНП/TiO2/епоксидна смола була проведена оцінка енергії активації. Додатній ТКО для композиту 5 ваг. % ГНП/TiO2/епоксидна смола може бути пояснений змінами у тунельному електронному транспорті при тепловому розширенні епоксидної матриці. Дослідження теплопровідності КМ ГНП/TiO2/епоксидна смола показало, що додавання частинок TiO2 в композити ГНП/епоксидна смола не впливає на величину теплопровідності. Зміни теплопровідності при збільшенні вмісту частинок ГНП в потрійних КМ розглядалися в рамках модифікованої моделі Нільсена і визначалася ефективна теплопровідність кожної з фаз наповнювачів. Обговорювалася також роль теплового опору на міжфазних границях і контактного теплового опору між частинками наповнювача у визначенні теплопровідності композиту.