Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
5 results
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 Microwave Properties of Carbon Magnetic Shell Structures, Based on Glass Microspheres, With a Coating Consisting of Ferromagnetic Compounds and Nanocarbon(Sumy State University, 2023) Yakovenko, O.S.; Matzui, L.Yu.; Vovchenko, L.L.; Turkov, O.V.; Olyinyk, V.V.; Zhuravkov, O.V.У роботі встановлено закономірності зміни частотних залежностей мікрохвильових екрануючих властивостей виготовлених 2D і 3D метаструктур з періодичними ґратками на основі скляних мікросфер, покритих ГНП, ГНП-NiFe, MoS2 та суміші MоS2 + 20 % ГНП. Розглядається вплив розміру глобулярних структур на основі вуглецю, типу покриття глобул і типу полімерної матриці на значення та баланс між показниками відбиття, поглинання та пропускання електромагнітного випромінювання в діапазоні частот 25-37 ГГц. В якості скляного сердечника використовувалися скляні кульки діаметром 600 мкм і 1.8 мм. Встановлено, що збільшення розміру скляних мікросфер призводить до підвищення ефективності екранування, а також велика кількість ГНП або ГНП-NiFe у 3D структурі сприяє ефективному ослабленню електромагнітного випромінювання за рахунок збільшення відбиття та поглинання мікрохвиль. Наявність магнітного компонента NiFe на скляних мікросферах призводить до збільшення коефіцієнту поглинання A, тоді як коефіцієнт відбиття R зменшується порівняно з композитами на основі скляних мікросфер, покритих лише ГНП.Item Microwave Properties of GNP-Polymer Composites with a Segregated Conductive Network(Sumy State University, 2022) Syvolozhskyi, O.A.; Lazarenko, O.A.; Matzui, L.Yu.; Vovchenko, L.L.; Oliynyk, V.V.; Zagorodnii, V.V.; Mamunia, Y.P.У роботі представлені результати дослідження електродинамічних і екрануючих характеристик в діапазоні 40-60 ГГц полімерних композитів з графітовими нанопластинками і двома різними типами полімеру. Як полімерну матрицю використовували надвисокомолекулярний поліетилен та поліамід Нейлон 12. Встановлено, що однорідність гранулометричного складу полімеру в композиті сильно впливає на величину перколяційного порогу електропровідності композитів, а саме: чим менша дисперсія розмірів частинок, тим нижчий поріг перколяції. Залежності діелектричної проникності від концентрації наповнювача досліджуваних композитів не мають перколяційної поведінки і майже не залежать від частоти ЕМВ та радіуса полімерних глобул. При цьому однорідність гранулометричного складу позитивно впливає на збільшення поглинання електромагнітних хвиль у матеріалі, що підтверджується більш високими характеристиками поглинання у композитів на основі нейлону порівняно з композитами з поліетиленом.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.Item Interface Interaction as a Factor of Dielectric Properties of Epoxy-based Composites with Graphite Nanoplatelets(Sumy State University, 2019) Yakovenko, O.S.; Matzui, L.Yu.; Perets, Yu.S.; Vovchenko, L.L.; Klepko, V.V.; Lobko, Ye.V.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.