Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
8 results
Search Results
Item Microwave Absorption Properties of a Composite Material Based on Polyvinyl Chloride and Yttrium Iron Garnet(Sumy State University, 2025) Grishchenko, L.M.; Zhytnyk, D.О.; Popov, M.O.; Chumak, H.L.; Malyshev, V.Yu.; Fesych, I.V.; Noskov, Y.V.; Ivanisik, A.I.; Matushko, I.P.У цьому дослідженні повідомляється про виготовлення гнучких полівінілхлоридних композитних плівок із вбудованим залізо-ітрієвим гранатом та аналіз їх мікрохвильових властивостей. Плівки товщиною 0,25 мм створювали за допомогою температурного пресування при 175 °С і 10 МПа з концентрацією наповнювача залізо-ітрієвого гранату від 0,2 до 30 мас. % та дибутилфталату, як пластифікатора. Як феритовий порошок, так і виготовлені плівки були охарактеризовані за допомогою СЕМ, ТГА, ПРСА та Фур’є-ІЧС. Аналіз SEM показав, що феритовий порошок Y3Fe5O12 складається з агломерованих, майже сферичних кристалітів. EDX-аналіз підтвердив наявність лише ітрію, заліза та кисню, що свідчить про високу чистоту зразка. Термогравіметричний аналіз продемонстрував високу термостабільність фериту Y3Fe5O12, втрата маси складала лише 1,42 % при нагріванні від 25 до 900 °C. За даними дифракційного експерименту встановлено, що досліджуваний зразок є однофазним і має високий ступінь кристалічності. З ІЧ-спектру фериту ітрію Y3Fe5O12 встановлено, що в діапазоні 550–680 см – 1 спостерігаються три інтенсивні смуги поглинання при 566 см – 1, 610 см – 1 і 656 см – 1, характерні для асиметричних валентних коливань Fe-O тетраедричної групи FeO4. Аналіз спектрів плівок показує присутність ПВХ і фериту завдяки їх чітким характерним спектральним смугам. Встановлено, що присутність фериту в композиті може викликати зміщення положення деяких характерних для полімера смуг. Мікрохвильові вимірювання виявили дуже низькі втрати на проходження – (0,1-0,3) дБ і незначне відбиття. Втрати на відбиття були в діапазоні від –19,3 до –23,7 дБ, демонструючи нерівномірну зміну від концентрації фериту: втрати спочатку зростали зі збільшенням вмісту фериту, потім зменшувалися, а потім знову збільшувалися.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 Conductivity of Composite Materials Based on n-InSe and Thermally Expanded Graphite(Sumy State University, 2023) Kaminskii, V.M.; Kovalyuk, Z.D.; Boledzyuk, V.B.; Savitskii, P.I.; Ivanov, V.I.; Tovarnitskii, M.V.Одержано композитні матеріали на основі напівпровідникового порошку InSe та терморозширеного графіту (ТРГ). Концентрація ТРГ змінювалась від 4 мас. % до 20 мас. %, вихідні матеріали пресувались у шайби за допомогою гідравлічного пресу. Досліджено перколяційний характер електропровідності таких композитних матеріалів. Оскільки електропровідність порошку InSe майже на 9 порядків менша від електропровідності ТРГ, то ТРГ можна вважати провідною фазою в даному композиті. Проведено виміри залежності електропровідності від вмісту ТРГ та температури. З графічної залежності електропровідності від вмісту ТРГ оцінено значення порогу перколяції. При дослідження електропровідності композитних матеріалів потрібно враховувати, що струм протікає як всередині окремих кристалітів так і через інтерфейс між ними. Запропоновано теоретичну модель, яка описує отримані експериментальні результати температурних залежностей електропровідності. На основі аналізу температурних залежностей електропровідності зроблено висновки про домінуючий механізм протікання струму.Item Photoelectric and Electrical Properties of Composite Materials Based on n-InSe and Graphite(Sumy State University, 2021) Kaminskii, V.M.; Boledzyuk, V.B.; Vodopyanov, V.M.; Savitskii, P.I.; Zaslonkin, A.V.; Zapolovskyi, M.V.В роботі приведені результати досліджень композитних матеріалів та структур, виготовлених на основі шаруватих напівпровідників та графіту. Ці матеріали мають схожу кристалічну структуру та завдяки своїм унікальним фізичним властивостям є перспективними для електроніки та фотоелектроніки. Тому ідея виготовлення на їх основі нових композитів та структур є цілком очевидною. Ми намагалися зробити деякі кроки в цьому напрямку використовуючи різні технологічні операції. Було виготовлено три типи дослідних об’єктів: пресовані таблетки з порошків InSe та терморозширеного графіту; плівки із водної суспензії терморозширеного графіту, які наносились на свіжосколену поверхню (0001) InSe; структури графіт/InSe, одержані шляхом вакуумного напилення. Досліджено їх фотоелектричні та електричні властивості. Встановлено значне зростання електропровідності композитного матеріалу InSe-терморозширений графіт по відношенню до вихідного порошку InSe. Це означає, що в цьому матеріалі електричний струм протікає по каналах, утворених графітом, а вибраний тиск, при якому пресувались зразки, забезпечує добрий контакт між окремими кристалітами. Фоточутливість отриманих матеріалів і структур визначається оптичними властивостями InSe. Діапазон фоточутливості композитного матеріалу InSe-терморозширений графіт є меншим ніж в InSe чи структурах графіт/InSe за рахунок розсіюванням на границях зерен.Item Development of Epoxy-polyester Nanocomposite Materials with Improved Physical and Mechanical Properties for Increasing Transport Vehicle Reliability(Sumy State University, 2021) Brailo, M.V.; Buketov, A.V.; Yakushchenko, S.V.; Sapronov, O.O.; Dmytriiev, D.O.; Buketova, N.M.The significant attention is paid to the development of new composite materials which can be widely used in the manufacturing and repairing details and their components in different branches of industry including water transport. Intensity of cargo transportation by the water transport, an increase in the frequency of loading operations, their operation under the influence of aggressive environments put forward requirements for the improvement of indicators of resource saving of vehicle units and increasing the interresource period of work. In this context, the epoxy composite materials are one of the most promising materials, which meet the requirements of modern transport industry, due to their performance characteristics, which in most cases are better than traditional metals and alloys. Therefore, in the work, the physical and mechanical properties of composite materials with nanodispersed additives based on the epoxypolyester matrix, were studied. An oxidized nanoparticle additive and pyrogenic silicon dioxide were used as fillers. It was found that epoxy-polyester composites are characterized by improved properties at significant amount of the oxidized nanoparticle additive. An optimal ratio of the epoxy-polyester binder and additive was 100:0.06-0.08 pts. wt. It was ascertained that the introduction of pyrogenic silicon dioxide leads to a decrease in values of investigated properties of composite materials. In particular, the fracture surface of epoxy-polyester materials was analyzed with the method of optical microscopy. It was stated that composite materials filled with pyrogenic silicon dioxide were characterized by high residual stresses. The presence of low amount of fracture lines on the surface of composite materials filled with nanodispersed additive was revealed. Therefore, composite materials with nanofiller are characterized by higher resistance for fracture and impact loads.Item Structural-morphological and Conductive Properties of С-Al2O3 Composite Materials(Sumy State University, 2020) Mandzyuk, V.I.; Mironyuk, I.F.; Kulyk, Y.O.; Bezruka, N.A.У роботі з використанням методів малокутового Х-променевого розсіяння, низькотемпературної порометрії та імпедансної спектроскопії досліджено структуру, морфологію та електропровідні властивості композитного матеріалу С-Al2O3 залежно від відсоткового вмісту оксидної фази у ньому. З’ясовано, що структура досліджуваних матеріалів утворена масовими фракталами як результат агрегації вуглецевих кластерів на поверхні частинок оксиду алюмінію. Зменшення фрактальної розмірності від 2,80 до 1,90 і відповідне розрихлення структури зумовлене зменшенням об’ємної частки вуглецевої фази у композиційному матеріалі. Збільшення відсоткового вмісту оксидної компоненти призводить також до збільшення пористості (від 0,62 до 0,80), зменшення загальної (від 424 до 300 м2/г за даними малокутового розсіяння Х-променів) та відкритої (від 356 до 14 м2/г за даними низькотемпературної порометрії) питомих поверхонь та зростання об’ємної частки мезопор від 51 до 70 %. Встановлено, що додавання до вуглецевого прекурсору оксидної компоненти зумовлює зменшення питомої електропровідності від 26,2 Ом – 1∙м – 1 (для вихідного зразка) до 0,4 Ом – 1∙м – 1 (при 30 % Al2O3) за рахунок формування додаткових бар’єрів на шляху електронів у вигляді частинок оксиду алюмінію поряд із розгалуженою системою пор у вуглецевій матриці.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.Item Method of Obtaining a Composite Material Based on Small-Dispersed Particles(Sumy State University, 2016) Batryshev, D.G.; Ramazanov, T.S.; Dosbolayev, M.K.; Gabdullin, M.T.; Yerlanuly, Ye.In this work a method of obtaining a composite material based on small-dispersed particles is considered. Proposed method consists of two steps of separation, mechanical – rough separation and plasma – soft separation, and also of step of deposition a catalytic nanolayer by wet impregnation of separated particles in an aqueous solution of nickel nitrate. During such procedure a composite powder of small-dispersed zeolite particles with average diameter of 5 hm and catalytic nickel layer was obtained. All obtained samples were studied on a Quanta 3D 200i scanning electron microscope. Microscopic analysis and obtained experimental results show, that increasing of dispersion of separated powder allows for increasing a mass of catalyst in the composite, and the used separation method in plasma for obtaining of particles with high dispersion do not erode a catalytic layer.