Реєстраційний номер
0220U101015,
0118U000246
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Розробка нових полімерних нанокомпозитів з гібридними наповнювачами з керованими електрофізичними властивостями як елементів мікрохвильового обладнання.
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Мацуй Людмила Юріївна,
Дата реєстрації
30-01-2020
Організація виконавець
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Опис етапу
Об’єкт дослідження – гібридні карбон-неорганічні матеріали на основі вуглецевих нанотрубок та неорганічних наночастинок, з високою діелектричною або магнітною проникністю.
Метою проекту є розробка фізичних основ створення нового покоління гібридних полімерних композитних матеріалів (ГПКМ) з багатокомпонентними наповнювачами - нановуглець/неорганічні наночастинки з керованими електрофізичними характеристиками для використання їх в мікрохвильовому діапазоні електромагнітного випромінювання на основі встановлення кореляції між методами отримання, структурою і типом компонентів, характером міжфазної взаємодії, типом електропровідного кластеру із вуглецевих наночастинок та визначити їх вплив на функціональні характеристики гібридних карбон-неорганічних матеріалів.
В рамках виконання робіт по другому етапу НДР було отримано нові гібридні полімерні композитні матеріали з різним співвідношенням графітових нанопластинок та вуглецевих нанотрубок та неорганічних наночастинок TiO2, BaTiO3. Експериментально досліджено концентраційні залежності електропровідності та температурні залежності електроопору отриманих гібридних полімерних композитів. Вперше встановлено, що гібридні КМ з різним співвідношенням графітових нанопластинок та вуглецевих нанотрубок мають по два перколяційні переходи (квазі-динамічний і статичний). Першим є квазідинамічний перколяційний перехід, природа якого пов'язана з рухом окремих легких нановуглецевих частинок в епоксидній смолі низької в’язкості. Другий перколяційній перехід є статичним і описується класичною теорією перколяції. Синергетичний ефект в електропровідності для КМ з низьким вмістом ГНП спостерігається після динамічного перколяційного переходу, а в КМ з високим вмістом ГНП - після статичного перколяційного переходу, що пов´язано з різним характером формування електропровідного кластера в гібридному композиті.
Опис продукції
В рамках виконання робіт по другому етапу НДР було отримано нові гібридні полімерні композитні матеріали з різним співвідношенням графітових нанопластинок та вуглецевих нанотрубок та неорганічних наночастинок TiO2, BaTiO3. Експериментально досліджено концентраційні залежності електропровідності та температурні залежності електроопору отриманих гібридних полімерних композитів. Вперше встановлено, що гібридні КМ з різним співвідношенням графітових нанопластинок та вуглецевих нанотрубок мають по два перколяційні переходи (квазі-динамічний і статичний). Першим є квазідинамічний перколяційний перехід, природа якого пов'язана з рухом окремих легких нановуглецевих частинок в епоксидній смолі низької в’язкості. Другий перколяційній перехід є статичним і описується класичною теорією перколяції. Синергетичний ефект в електропровідності для КМ з низьким вмістом ГНП спостерігається після динамічного перколяційного переходу, а в КМ з високим вмістом ГНП - після статичного перколяційного переходу, що пов´язано з різним характером формування електропровідного кластера в гібридному композиті.
Вперше виявлено вплив додаткового діелектричного наповнювача, його морфології на особливості ЕМВ відгуку ГПКМ в області частот 1-60 ГГц. Показано, що додавання сферичних діелектричних дисперсних частинок (наприклад, BaTiO3) до КМ з 2D електропровідним наповнювачем збільшує діелектричну проникність таких потрійних композитів пропорційно їх вмісту. Показано, що використання пластинчастих або волокнистих частинок як наповнювачів у полімерних композитах сприяє більш істотному підви-щенню ефективної діелектричної проникності порівняно зі сферичними частинками.
Автори роботи
Вовченко Людмила Леонтіївна
Журавков Олександр Васильович
Лазаренко Олександра Андріївна
Лаунець Вілієн Львович
Лень Тетяна Анатоліївна
Мацуй Людмила Юріївна
Перец Юлія Сергіївна
Турков Олег Володимирович
Яковенко Олена Сергіївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
