Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки
Complex dielectric permeability and conductivity of two systems, namely polytetrafluorethylene - intact carbon nanotubes and polytetrafluorethylene — carbon nanotubes dispersed in aqueous media, has been studied in super high-frequency range (9 GHz) and at low frequencies (0,1; 1 and 10 kHz). Doping...
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2009
|
| Онлайн доступ: | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/380 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Surface |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
Surface| _version_ | 1869291503721906176 |
|---|---|
| author | Kotenok, O. V. Makhno, S. M. Prikhod'ko, G. P. Sementsov, Yu. L. |
| author_facet | Kotenok, O. V. Makhno, S. M. Prikhod'ko, G. P. Sementsov, Yu. L. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "O. V. Kotenok",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "S. M. Makhno",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "G. P. Prikhod'ko",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
},
{
"author": "Yu. L. Sementsov",
"institution": "Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка Національної академії наук України"
}
] |
| author_sort | Kotenok, O. V. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2018-11-27T09:39:36Z |
| description | Complex dielectric permeability and conductivity of two systems, namely polytetrafluorethylene - intact carbon nanotubes and polytetrafluorethylene — carbon nanotubes dispersed in aqueous media, has been studied in super high-frequency range (9 GHz) and at low frequencies (0,1; 1 and 10 kHz).
Doping of the polymer with the dispersed nanotubes decreases percolation threshold (limit) from 4,5 wt. % to 2,6 wt. % due to uniform distribution of the filler in the polymer. This results to increase of interface interaction polymer - carbon nanotubes that is demonstrated by increase of value of real and imaginary component of complex dielectric permeability. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:32:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
I
I
I
I
I
УДК 536'413: 539,2: 54]
ЕЛЕкTРOФIзI,IЧIII BЛAсTиBOCTI сиСTЕNII{
IIoЛtтЕTPAФToPЕTиЛЕtI _ tsУгJIЕцЕBI I{AE{ОTPУБки
o.B. Кoтенoк' с.IvI. Мaхнo, Г.П. ПpихoДькo' К).I. Cемeнцoв
I!9*ууу* хLuii пtlвеpхlti iм' О,О. Чуйка IlАH Укpаi|нu
Укpаiна, a3l64, Кuiв, вул. Гeнеp*па Hаумoва, i7. E-m;il: Stmtl'(@ukr.nеt
Ilpовеdeнo doслidэюення кojwfъxrкcнo!: diелeкmpuvнoi npoнuкнoсmi mсIе]lекmponpoвidнoсmi в наdвucotсoчасmОmнol'rу diаnа,зoнi (g ГГц) i нrl нrвькuх чаcn,tОrnах(0'l; 1 mа 10 кГц) Dвoх cuсmФ4 пoлimеmpаф*opu*й,' _',баzаmoшаpoвi вуzлецевiнанompу6кu з вtlхidнuлtu mа duсnepeoваI1ufuiuу вiaнo*у cеpеdoвuщi .
^ - ̂ |в9dення duсnepеoванuх нанompубoк в .пoлi:иep Зl!uaсу(: tэopiz nеpкoляцi.t з 4'5 % ёo2,6 % (мас.) 3а pаху|toК piвнoлlipнoio poзnodiлу 'oЬounoui,oo у.n",n*pi, щo пpctзвоdurnъdo зpoсmання мiuсфазнoi пoвеpхнi u'o"'oiii noni."p -..'i},iц,,i ,o,,o*pубкu, якtlnpoявJlяeпxьcя в збiльulеннi знсlчеtlь diйcнoi *o. уor,iI cклqdoвoi кoll,пп,екcнotd i ел е кmpuv н oi пp o нuкнo crпi.
Bсryп
B oстадrri poKи зIraчIia рaгa пpидiляеTься ДослЙженrrю сисTr}4' дo склaдy якI.rxBxo.цять вщлецевi нaнoтpyбкrr (BнT), що пoB'язaнo з IIе'pсIIекТI.tB*iстlо it BикopJ,lсTaнIU{ Bмiкpoелектpопili, вимiploва.lънiй,'"*''iцi, бioмед,rцiтrri тoщо [ 1,2].
Bлaстивостi сEсTеlr.l пoлiмеp _ BHТ З€uIе)кaTь вiд технологii oДеpжaнrтя B}IТ тaметоДiв пригoTyB€lIIЕя кoмцoзитiв. Пpи отplпlarrнi BHT piзними *"'oo*,, як пpaBиJIo,вiдбyвalоться пpoЦеси aгpегaцii. Фоpмyвaнrrя Ta BI{гoTовлеIlнlI мaтеpiaлiв
фyнкцioяа.tlьнorо ПpиЗнaчеI{I{Я' ,oцpемa кoмпозитiв . .o'";;;;;; й;;ffi;кoмпонентiв, пеpедбаua€ BикoрIdстaнпя вiдокpемo",,"* * oо;"'i нaнoтpyбок. flляроздiлення нaнoщyбок тa стaбiлiзaцii ix pозподiJIеI{tIlI в oб,смi
""*op,..o"1o'uся
piзнi
l,Tl11 I]]: 3oкpемa BикOpисTOByloТЬсЯ пoBеpхIIево-aктивнi prчoBиIIи з Пg,цЕUIЬIIIиМBЦII€}ll}oвaII}I,IМ' .кисЕIе.IIU' aбо xiмiчнa фyнкцiонaпiзaцiя (модифк}ъaння) повеpxшi BHТтощo. Кожrтa ДoДaткoвa oбpобкa.y*u"'"".nвa€ Еa BласTивостi нйотрyбок i кoмпозитiвнa i* оснoвi. ДJIЯ зМеI{IlIеIII{я--goзмiрy arрегaтiв в дaнiй-p;б;; BI{KopисTaI{o меTOДкaвiтaцiйного ДиспrpryBalrня BHT y *oд'o"y uбо спищoвомуl.р.д"*щi t+l.B ЦЬоA{y повiдомленнi.-нaведено резyJIьTaTи дослiдlкенi зaконoмipностей змiциелектpофiзи.пrиx BлaстивоcТrй системи пЪ-uiмеp - BнT ф *"*oр."тaннi диспеpгoванихбaгaтoшapовиx Byглrцевиx нaнотp,vбoк y BOДEoi\ly середовицIi.
oбoекти i мeтоди д{ослiджецня
Зpазки Д.тrя дoслiДжrнЬ гoтyBaJIи шIJ.Iяxo}'l спiвосaдження стaбiлiзoвarrоТ сyспeнзiiполiтетpaфтоprТI,Iле}Iy (IITФЕ) тa воднo.Т сyспензii BHТ. oдеplкaнi пiсля висyrпуBaIrIIяIIoрoIIIк}i ПprсyBaJIи IIpи теI\{Irерaтyрi 380"с Ta TисIty 5 МПa. Bигoтовленo шi оеpiТ зpaзкiвЗ мaсoBI{I\,I вмiстoм BHT вiд 0 дo 25 Иo. B пrршiй сЪpiт зpaзкЬ 'йoe'"'u* виxiдli BHT,щo синтезовaнi пdrТo^o* кaтадiтицrогo y;qо"ъy no,ьpoйo*,oy [5], якi €IrедисIIrргoB€lI{иМи. B дpyгi* сеpiТ - вихiднi BHТ- пiддaв*,"u o""o".p"y;;; ;yотaнoвцi, що фyнкцiонyвaлa зa кaвiтaЦiйним upинципoм.
Електpопpoвiднiсть нa ниЗЬкI{x чaстoTaх (0,l; 1 тa 10 кГц) виз}IaчaIи.цвoxкoIITЕtкTIIиL,r мrTо,цoM зa дollol{oгoю вимipювava iммiтaноy E7-|4, u *o*n,"u"'u
Iloвеpхнocmь. 2a09. Bыn. ] (I6). С, 2I3 - 2IB
дieлекщиrнy прorrикнiсть B IIaдBисOкочaсTo1'I{o]uy
iнтеpфеpoмеTpa нa чaстoтi 9 ГГц [6].
Експеpимештaльнi peзyльTaTи тa ix oбгoвоpення
дiaпaзонi (нBЧ) зa дollol\,1oгоIo
Пpоведено дoслiдженlrя дiйснoi g' Ta yявноi t'' скдaдoвиx компдексrroi
дiелектpишroi пpoникностi системи tIТФЕ - BFI,г B HaдBисoкoчaсToTI{oI\{y .цiaпaзонi зa
кiмнaтнraх TемIlepaтyp (t : 20"с). Пoбyлoвaно залежностi t' тa t'. вiд вмiстy BHT нa
чaстотi 9 ГГц, щo зобpа:кено нa pис.1.
с-
60
45
30
15
40
35
20
14 ,
1A
f0С, % 12 1 5 С , %
Pис. 1. Зa,тетtнoстi .цiйсноТ с' (a) тa yявнoi е'' (б) складoBI.tх кoМПЛrкснoi ДiелекгpиvнoТ
пpоникностi систеМ ПTФЕ _ BнТ вiд вмiсry ншотpyбок: 1 - недиспеpговшli
BнT, 2 _ дIrсIIеpгoBaI{i B}IT.
З pис.l,a i l,б (кpивi 1) видно, що зIIaчrIIIlя t' Ta t'' в системi З IIеДlIсIIеpгoв€ltIими
BHТ олaбо змiнюroться дo кoIIцеIIТpaцiТ BHТ 3Yo, arютiмвiдбрaеться piзке ix зpoсTаНIr,l.
.{ля компbзитiB з дисIIrргoвaниMи BHT (щивi 2) згaдаrra зa.петtнiсть мас аlraлогi.rпIдl
xФакTеp, a.тrе piзке зpocтaнн,I зHaчеIIЬ t' Ta t'' спoстеpiгaетЬся IIpLi коlтцентpaцii lolo, a
вiдповiдrri знaченIlll с BItщиIuI{ нiхс дтrя нr.lспеpгoBаrrиx BHT в дoслiджeномy дiaпaзoнi.
.Цдя бiльtшoгo IIpoяBy вiдrliнностей мiж влaстивостЯI\lи кoМIIозитiв з ДtсIIrpгoBaIIиI\,Iи
тa IleдplcпepгoB€lllиl{и BHТ зшrежнiсть 8', вiд ix кoнценщaцii Е€lBе'цеIto нa pиc'2a у
нaпiвлoгapифмi'шroмy мaсштaбi. Biдмirшостi мbк с'' для .щBoх сисTeм IIpояBJUIютЬсЯ IIpи
концerrщaцiя<, бiльrrrих l %; i пoгпrнaльнa здaтнiсTь B сисTeмi з диопеpгованими BHT
зр0стaс бirьIш нiж IIa пOpяДoк BеJIитшIни в окoлi кoнцerrгрaцii 2 %'
oдеpжaно експеpимента.тtьнi залехсroстi rЛекTpollpoBiдlостi вiд кorrцентpaцii
нr.цисПеpгoвallиx тa ДI,rспrpгoB€lЕих BHT IIa Eизькltx ЧaсТoТaх 3a кiМнaTниx теI!{ПеpaT)p.
Bстaнoвлено, щo piзI{иця мixt системaми здIlспеpгoBaIIими тa нr,щIспеpгoвaнимии BHТ
опостеpiгaеться нa кolrцеI{тpацiйнiй за.тrежнocтi логapифмa gleкЦ)oпpoвiдностi o B
yсьoмy дoслiдженoмy дaцaзoнi концептpащiй (умc'2, б) нa тaстотi lкГц. Рiзкa змiцa
знaчrнЬ о, сПосTерiгaеться в iнтеpвшli концентpaЦiЙ |.5o/o, де й пpoявляеться нaйбi.тьrлa
piзниця для,цBох сI{сTеМ: вiдмiннiсть мix знaчеrrняМIl сягaс б гropядкЬ BеJII{ЧI.IIIи.
З pиc. 2, б видrо' щo B тaкo}ty мaсlптaбi сyгтевi змitlи мiж елeкTрoIIpоBiднoстями
.цвox с}IстеМ тaкo)к пpolIB.IUпoться щи кoнценщaцi.пl BHT, бiдьппп< 5 Yo: лpи цьoМy'
214
F.1
|-в--2 |
€ '
Fi
l *21
зIIaчеI{ЦЯ о кo'rпoзитiB .цЛя Irе.цисIIrpгoBaних lralroTpyбoк B з paЗи IIrprвиIЦyI.Tь ПoBiднoItrенItю дo,циспертoBaIтих. З pИc,2,б тaкoж Bид}Io. що пopiг пpoтiкання .ЦJUI сиcTеM}'з дисЦеpгoBaниI\dи BHТ мaс дrщo I{ижЧe зЕaчеIIIlя'
"i*
д,,'
""o"Ъ'"p.o"aних.
oттсе, впpоцесi дIrсIIеpгyваI{ня вiдбyвaетЬся зNrеIIllIенlrя aгpегaтiв i BIГI. бiльrп piвномiрноpозмiщyrоться в об'eмi полiмернoго uo'no."oo.o мaтеpiшly. oднaк, пiс;rя концеrrтpaцii5 9/o ЗIIaЧеH}Ill o для IIе.цисIIеpгoBaI{иx BIIT в кiлькa paзiв перевищyIоTь ЗIIaЧе}II{я о. .цJIя.цисIIepгoB.lI{иx, тoбтo, oкpiм зменruеIII{я arpегaTЬ BI{T,
,u
'p1ц*"l ДисIrrргy&шIIIяМoжлиBo вiдбyвaеться ЗМеIIIIIеI{I'я дoв)кi{Е{и вЪт. й*-"i,* -ii**"l кoнтaктiв мiжBHT пpизвo.цI{Tь ,цo зpoсTallнlt .йup'o.o KoнTaктIloгo ot]oрy B електpопpoвiднrослaнцIoгёlх сисTrми' оскiпьки oпip нaнотрyбкIl зI{aЧIlo меtгtttиЙ, нiж oпiр кoIrTaкTy BFIТ *BЕIT. I вiдпoвiднo, при yтвоpенн.i ЬЪoр"p,"oo.o кJlaстеpa в систeмi вiдповiднoзбiльrпyеться кi;rькiсть тalсш контaктiв, що,.вiдлoвiдцo,
"r,rд,,вi.,,u **""*-ьrто досяжнiзIIaче}IIlя rлeкTрollpoBiднoстi B укtшaнoмy iнтеpвaлi nonu""й*lt.
- *
lg € , .
0
l g o
-3
-5
-7
u 6
Pис. 2. Зaдежнiоть yявноi e'. (a) склaдoвoi комплекснoi дieлектриvноi пpопшшroстi тaелrкTрoпpoвi,цrroстi систеI\,l IITФЕ * BнT вй
"'йy
нaнотpyбок: 1 *
цед{исIrеpгoBaлi BHT, 2 * диспеpгoваrri BHT,
Bi.щriннiсть .Цiелектpиших вдaстивoстей a, Еa IIиЗЬких чaсToTaх мirtдисIIерг'BаI{иI\{и тa вrodдниtrли BHT пpоявrrяrTься т.lк0)к в об.шастi IlI{зьких кoнцентpaцiй
!g1-зl._з n"сyнкiв 3цдцg, Щo Дo кolпденщaцii 1% щивi й;;;; вфiзняrоться. РiзкiзмIIIи зIIaЧrнЬ 8,, Щo пoBoЯ..нo u
-
'.o.'".*i^' :;:;^_спостеpiгaroтъся й 1?; ;" ";#;" ; ;H:i::##"ffi"ТТ,H;fr"""1"trЧвrтxiдrrими. I{i знaиепня вiдпoвiдно oo",op,oй," концентрaцii.цпя елекгpoпpoвi.цrrостi.Маrот,r зaлежrriсть лoгapифмa о вiд ковценТpaЦii, тa пoбyд1ъaвrши iТ в зa;lеlкнoстi
1,j19_"ч:-""о
вмiсry eлещpoпpoBiдного нaпoBIlIоBaчa &{0т(Еa BиЗЕaчпротiкшrня в кoмuoзlпIiйnЪ'y *uфu,'i-о"pi*'o.o, й. ;;;;.xlж;Т#Jpi:Нgпеpколяцiйнi piвнянrrя [7] ;
12 1 5 С ' %
с = с o ( С - ф t
r : ц (Сp . C ) -q
1A Is 20 2sC, %
215
(1)
a)
.це: бо - eлектpoпpoBiдtliсть IIaIIOBEIIоBaчB] aп - дiедектpична IIpoIIикIriсTь шoлiмеpy C -
oб'eтrгний вмiст; С, - зIIaЧrнIIя коtщентpaцii., щсl вiдпoвiдaе поpoгy пеpкoляцiТ; t, q-
пoкtЦtltиIсl.
lg s'
--.-1
-+-2
-r3
--х-4
-*-5
--+6
0 1 2 з 4 5 6С '%
Pцс. 3. Залеrкнiсть дiелектpи.пroi пpоникпoстi систеl\{ ПTФЕ - BнT вiд вмiсry нaнотpy6ок
зa кi}rнaТЕI,D( TемIIrpaTyp; 1-3 _ неДиспеpгoвaнi BI{T, 4-6 _ дисIrеpгoBaнi BHТ; нa
чaсToTax (кГц): 1, 4 - 0'|;2, 5 - 1;3, 6 - 10.
Bикopистoвylоtll.l Пеpl(oляцiйнй piвнянIIя' мo)кнa бiльlп тoчно BизIIaI{итI,I пopoгI{
протiкaнtrя ДIlЯ poзгJltrryшIx сlIсTеl{. ДIя сисTеМи з дисII9pгoBaIIими Ta
Irе.щ{сIIеpгoBaнип{и BНT знaчення Сp, визIIaчеIIID( зa piвнянtlлrtи (1) тa Q) вiдповiдно
gTaIIoBJIять 2,6+0,2 тa 4,5*0,2 o/o fl& Чaс-пОTi 0,1 кГц. .Bикоpистoв).Юllи кol{цeнтpацiйнi
зaлетснoстi, oдсpжaнi rra чaстoтi 9 ГГц, згiднo piвнянrrя (l) мaсмo зIIaчeIIня Ilopory
пpoтiка*пrя 2'2Д,2 7o дrя системи З ДI.IсIIергOвaIII,IМI,I BHТ тa з,6+a,2o/o-зъwxiДъ||aмw.
Hеобxiдно вiдмiтити [7], щo еЛекц)ollpoвiдrriсть B зN{furниx IIоJIя( 6г =(0.€o.€,
(сtl - цикtli.шra чaстoTa елeкTpoМaгIriпroгo IIIJIЯ; €o_ aбсorпотнa дiелектpишta пpoнlкнiсть
вакyytиy) € сyl{olо .цBoх окJIaд{oB}lх _ нaокpiзнoi пpовiднoстi od (ЯКa спiвпaДaс з
sлeКгpoпрoBiдriстlo нa пoстiйнoмy сТpyl'{i) i pелaксaцiйнoi скrra,цoвоi o..
б = o 6 * q i ,
Pелaксaцiйlra скJIa'цOвa еJleкTpoпpоBiдroстi BItзнaчaеTься сщyгпriстю pелаксaцiйнtо<
пpоцесiв y пoлiмеpi, нaпoвшoвaчi тa нa мiжфaзнiй rpaницi. Як пpaвилo, домiшyloтим
прoцесol\,{' який визнaчaе о кoмпозитiB 3 еЛеItтpoпpoвiдrтml EаII0BIIIоBaчем в НBЧ
дiапaзoнi, € пpoцrси мiх<фaзноi поляpизaцii. oсoбливo цr пpoяв;rЯ€Tься IIpи Bисoкprx
3нaЧеEIrD( мiжфaзнoi пoвеpxпi, тобтo шpи змеrпrrеннi poзмipy ЧaсT[IIlок нtlIloB}IIoBaчa.
Пopiвшoro.ги зшtсxtностi едекTрollpoBiдrостi o Ea низькI]rх ч€lсToTaх i знaЧeння €'' Ea
HBЧ (o: 0,005.е'' oм 1см-l; бa.пrмo, щo пopiг пеpколяцii Ilа I{изЬкIrх чaсToтirx внще, нiж
нa HBЧ в обox систем,tlx вiдпoвiдlo. Bрaхoвyrоuи, Щo B oблaстi кoнцентpaцiiц дo 5Уo
зЕaчeIIIt,I e,, t,, системi з диошеpгoBaIIимI.I BНT пеpевищyloть вiдповiдrri зIIaченIIя ,цJIя
Hr,циспеpгoBafiI{х, Mоxсla зpoбити BисI{oBoк, щo мiжфaзнa IIoBеpхEя пoлiмepoм _ BIiT
зpoсTar пpи ik дlсuеpryвarrшi.
Нeзнaчrrе змiщення пoрory пеpкoляцiТ s'' нa }IBЧ в поpiвняннi з o нa IIизькиx
Чaстoтax дJIя ДисIlrpгoвaпиx BНT пoясHIoсTься TиМ' щo знaчеIlllя еJIrкTpoIIpoBiднoстi
нaпoBItIоBaЧa ДoситЬ висoкi' oскiльrс,r нa HBЧ C=oa+бr' то i вшlaд pелaксацiйнoТ
2t6
3.5
1.5
0.5
0
скJIа'цoBoi По BiдIroIIIеI{}IIо дo пpoBiДнoi € IIеBеликиN{, oскiлЬки o6 } ) бr tliсЛя Ilopoгy
IIеpкoJrяЦiТ.
Tобтo, згiднo [7] еЛекТpoщ)оBiднiстъ B Bиоoкoч.}стнiй oбдaстi зaЛe)I{I{TЬ тiльки вiд
еJlеI(трoпpoBiднoстi й кoнцентpацii прoвiдrrогo It€lIIoBIlIoBaчa i не зa,теrrсить вiд стpyктypи
пpoвiдниx ш,.rлriв. З цього BиплиBa€, щo кoмIloзицiйнi мaтеpiaли з o.цIlаковoIo кirшкiстtо
о.цЕoгo й тoгo ж II€lIIoBIlIoBaЧa, шовинtli мaти близькy 3a зIiaчеIIIl,Iм елекTpопpoвiднiсть нa
HBЧ, нaвiть якIц0 BoI{и t,l.llоТЬ сyгтсвi poзбiлсrостi y сщyктypi (нaприклaд, внaслiдoк
piзних спосoбiв пpигoтрaння). Компoзити сисTеn,fи ПТФЕ.BнТ, щo виготовленi з
.цисIIеpгoB€tIIиx тa Ilе,цI{с[epгoB:шII.D( BHT, мaють piзнy стpyктypy. Пpo це свiдчить
poзpiзнeння ix пopoгiв пpотiкaнпя й електpопpовi.цнoстi нa IIизЬкиx чaстoтaх y всЬoМy
дoслiдx<еlror'ry дiaшaзoнi кoнценщaцiй tIаIIoвl{IоBaчa фис.2). oднaк як нa IIиЗЬких
чaсТот€tх так i нa ЕIBЧ дo гIopory пеpкoляцii знaченIIя елrкЦ)ollpоBiдlостi коpеrпoroть мiж
еобоrо, тoбто знaченIrя o IIеprBищyIoть дJI,I cисTемIl З .цисIIерГoBaI{ими в обoх дiaпaзoнax
чaсTоT. Пiсля пoрry пpoтiкaння б Для системи з Це.цисIIергoBaIIими нaнoтpфками
мaIоTЬ в кiлькa paзiв вищi зI{aчel{flя нa IIиЗЬкI'rx ЧaсToт€lх нiж з диспеpгoBaними' a нa НBЧ
- IIaBпaкll' вищi знauенIтя s, €,, €,' NIa€, сисTеМa з диспеpгoB€tЕими BHТ. Звiдси мoжIIa
зpoбити BисI{оBок, trlo зpосT€tнн'l rЛrктроIlpoвiдrостi Ha нBч ДJIя системи З
/цисIrrpгoBalrиr'пд BHT [oв'язанo зi збiльшенlrяrл мiжфaзнoi пoвepхнi взaемoдii пoлiмеp-
н€lлoBlIк)Baч зa paхyrroк з}IеIIIIIеI{I{я pозмipy arpегaтiв нaнотpyбoк. I вiдповiдrо
збiльtшyсться BIIrсoк prлaксaцiйнoi сшla.цовоi rЛrкTpollpoЕiдностi шa HBЧ фис.1, б) .
Кoмпозити З I(oI{цеI{TpаЦiсro BHT вище 5 o/o М&IОTЬ Bисoкy пpoвiднiсть,' як нa
ЕI,IзькI{X чaсToT€lх так i HBЧ. I{е вкaзyе нa Bисoкy пoгJIиII€IJIЬIIy здaтlriсть тaхиx
кoмпозитiв i пеpспеrгивнiсть iх Bl{кopистaння ДJIЯ rкрarryю.лтх i iнших paдiотeхнi.пrиx
мaтеpiа,riв.
Bиснoвки
floслiдденo сисТет\{и ПTФЕ _ BнT з виxi.цllими Ta ДисIIepгoBaIIиМи нaнoтpyбкaми в
HBЧ дiaпaзoнi тa нa IIизькI,rx чaсToТaх.
Покaзaно, щo .цiйспa Ta yяBIrа складовi комплекснoi дiелектpи.пroi пpоникностi
IvlttEoтЬ шоpiг пеpкoляцiТ в околi кoнцентрaцiiBHT 4,5уo дЛя IIе.ryrсIIrpгoBaнItХ i 2,6 Yo дslя
lц,IсПеpгoBttIш[x BЕIТ, [испеpгyBa}IЕЯ BHT дoзволяе ЗмеIIшII,Iти poзмipи aгpегaтiв i
зaбезпетyе бirrьш piвномipний poзпoдiл нaIIовIlIoBaчa y шoлiмеpi.
Знaчення еЛeщpollpоBiдностi мzlloTЬ вищi знauення.цJUI системI.I З Irе.щ,IсПrpгoB€lBими
BHТ в oблaсri кoнценщaцiТ 6ilьш 5oy'o, щo Bк.lзy€ I{a 3менIIIеIIIIJI ,цoBжlIIrи нarrотpyбок i
3poсTaIIIIя cyмapllогo мiжкoнтaктнoгo oпOpy (BI{Т*BIiT) при ДисгIеPгyBaннi метoДом
кавiтaцiТ.
.{исшеpryвarrня BHT пiрищyе ЗEaЧrЕIff мiжфaзнoi повеpхнi взaсмоДi.i полiмep _
BHT, щo пpoяBJIяrться в збiльrпеннi знaчець yявtroi склaдoвoТ комплекснoi дiелeкщи*rоТ
пpoникнoстi зa рaxytroк pслaксaцiйнюr пPoцесiв y полiмеpi.
Лiтеparypa
1. Thostеnson Е.T., Rеn Z.' Сhou T.W. Advаnсеs in thе sсiеnсе and tесhnоlogу оf сaтbon
nаnotubеs and thеir соmpositеs: a геviеrv /l Сomp. Sсi. Tесhn' - 2001'_ V. 51. _ P.
1899-1912.
2' Е]есtriсal propеrtiеs of оompositеs basеd оn сonjugatеd polymеrs аnd сonduсtivе Гrllеrs /
I.A. Тсhmutin, A.Т. Ponomarеnko' Е.P. Kdniсhnaya, G.I. Kozub, o.N. Еfrmоv //
Carbon. - 200З._ у,41.* P. 1з91_1395.
з. Хu Y., Ray G., Abdеl-Magid B. Thermal bеhavior оf singlе-wallеd сarbon nanotubе pоly.
mеr mafriх сompositеs // Compositеs. _ A. - 2006. _v . з7 . _P. 1|4 _ |2|.
2 t7
4. Кинетическиe свoйствa компoЗитoB пolшlтещaфтopэтll,Jlrlr yгJIrpoдI{ьIе
нанoтpyбки / o.М. Гapкytпa, C.H. Махно, Г.П. Пpгxодькo, Ю.И. Семепцов. ll Химищ
физикa и Tеxlloлoгия пoвrpxrroсTи. - К.: Hayк. Д)ъ{кa' 2008. _ Bьrп' 14. - С. 140 _ |46.
Електрo- тa теплoфiзишri влaстивoстi систеМи пoлiпpопiлетr вyглецевi
нaнoтpy6ки / o.М. Гapкyrшa, C.М., Maхнo, Г.П. Пpиxодькo, Io.I. Cемeнцoв,
M.T. Кapтель. // Хiмiя, фiзикa тa тexнологiя пoвеpxнi, вlrп. 15, КиiЪ, Нayкoвa /ц)rмкa,
2009.- c.328-335.
6. ИсследoвЕlllиr диэJIrкTpиIIrсшIx свoйств BoЛoкi{исToгo l\{aтеpи€шIa / Л.}i. Гaнloк,
B.,{. Игнaтков, C.H. Мaxнo, П'H. Copокa /l Укpaинский физивeский жypнaл.- 1995'_
T.40' }lb 6._ С.627 - 629.
7' Кoнцен:гpauиol{tlа,l з€lвlrсиМoсTЬ эJIeкTpoIIpoBo,цtIoсTи кoМIIoзитoB в oблaсти BьIсoштx
чaстoт / И.A. Чмyтин, }I.Г. Pьвкин4 A.Т' Пolrомapeнко, B'Г. IIIевченко //
BьrсокoмoлекyЛяplrЬIе сoе.цинeIII4lI.- l996._ T.з8, Ns 2._ C. 291196.
ЕLЕсTROPнYSIсAL PROPЕRTIЕ'S oF sYsTЕlvI
POLYTЕTRAF.LUORЕTнYLЕ'NЕ - сARBON NANOTUBЕS
o.Y. Kotеno\ S.M. Маkhnо, G.Р. Prikhоd'kо,
Yu.I. Sementsov
Chuila Institutе of Sudоcе Chеmistrу of Nаtionаl Асаdеmу of Sciеncеs of Ufuаine
Gеnеrаl Nаumoу Str' ]7, 03l64 Kуiv-L64, E-mаil: Stmах@u|сr.net
Complех dielеctric permеаbilitу аnd сonductiviф of two SуStеmS, nаmelу
polуtеtrаfluoret|ryIew _ intасt cаrbon nаnotubеs апd polуtеtrаJ|uorеt|rylеnе - cаrbon
nаnotubes dispеrsеd irl аquеotls mеdiа, hаs beеп studiеd in supеr hф.frеquепсу rаngе (9
GIIz) аnd аt low frеquеnciеs (0' I; 1 аnd I0 kHz).
Doping of thе polуnеr with thе dispersed nаnotubes dеcreаsеs pеrcolаtioп thrеshold
(liшit ) from 4,5 wt. %, to 2,б wt. % due to undorm distribution of thе Jillеr in thе polуmеr. This
results to incrеаse of intефcе in|еrаction polуmеr - саrbоn nаnotubеS thаt is dеmonstrаtеd bу
incrеаsе ofvаlue of rеаl аnd itnаginаry componеnt of compleх diеlеctriс pеrmeabilitу.
ЭЛЕкTPOФII3I,IЧЕскиЕ сBOЙсTBA сисTENIЬI
IIOЛI,ITЕTPAФTOPЭTиЛЕII .УглЕPOДI{ЬIЕ
IIAIIOTPУБки
Котенoк Е.B.' Мaхнo с.Il.' Irpихoдькo г.II.' Cемеrrцов к).и.
Ilнctnumуm хuм|ltu noвеpхнocmu uм. А,А. Чуuкo HАH Укpаuньl,
ул' Генepала Hаумoва 17, a3I64, Кцев.164
Ilpoвеdеньl ucслedoваtlшs кoмrurcкcной duэлекtnpuнеcкoй npoнuцсtеJv|oсfnu u
элекmponpОвodнocmu в свеpхвъ|сoкoчаcmomнoц,' duапазoнe P rTц) u I|а н|tiкttх чаcmomах
(0'1; 1; 10 кГц) dвус cucmел,l noлumеmpафmopэfnuЛrн-]Йноеoслoйныe уелеpodные
нанompу6кu c ucхodньt*tlt u ducnеpeupoвсurныj''u у вodнoЙ cpеdе.
Bвedeнue ducnеpzupoвQнIrьIх нонampу6oк в noЛuJу|еp cltuuсaеm nopoт nеpкotlяцuu с
4,5% do 2,6 % (маcc.) 3a счеm paвнohtеpниZo p{tcnpеdеленuя НаnоЛнuше]|я в nълuJv'еpe, чmo
npuвodum к вolpаcmанuto лtеcюфазнoй noвеpхнoсmu ваuл|Оdейсmыn noлuмep
уzлеpodныe нанompубкu, Iсutnapсn npoЯвltяешся в увelluчeнuu значвнuй dейсrnвumельнaй u
мнuмoй cocmавJlЯloщeй кoмrшекcнaй duэлeкmpuческoй npoнuцсlел4ocmu.
218
|
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-380 |
| institution | Surface |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T17:10:54Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | surfacezbircomua/08/6bb408e48fdfb65c9151dd5ebc238508.pdf |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-3802018-11-27T09:39:36Z Electrophysical properties of system polytetrafluorethylene – carbon nanotubes Электрофизические свойства системы политетрафторэтилен -углеродные нанотрубки Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки Kotenok, O. V. Makhno, S. M. Prikhod'ko, G. P. Sementsov, Yu. L. Complex dielectric permeability and conductivity of two systems, namely polytetrafluorethylene - intact carbon nanotubes and polytetrafluorethylene — carbon nanotubes dispersed in aqueous media, has been studied in super high-frequency range (9 GHz) and at low frequencies (0,1; 1 and 10 kHz). Doping of the polymer with the dispersed nanotubes decreases percolation threshold (limit) from 4,5 wt. % to 2,6 wt. % due to uniform distribution of the filler in the polymer. This results to increase of interface interaction polymer - carbon nanotubes that is demonstrated by increase of value of real and imaginary component of complex dielectric permeability. Проведены исследования комплексной диэлектрической проницаемости и электропроводности в сверхвысокочастотном диапазоне (9 ГГц) и на низких частотах (0,1; 1; 10 кГц) двух систем политетрафторэтилен—многослойные углеродные нанотрубки с исходными и диспергированными у водной среде. Введение диспергированных нанотрубок в полимер снижает порог перколяции с 4,5% до 2,6 % (масс.) за счет равномерного распределения наполнителя в полимере, что приводит к возрастанию межфазной поверхности взаимодействия полимер — углеродные нанотрубки, которая проявляется в увеличении значений действительной и мнимой составляющей комплексной диэлектрической проницаемости. Проведено дослідження комплексної діелектричної проникності та електропровідності в надвисокочастотному діапазоні (9 ГГц) і на низьких частотах (0,1; 1 та 10 кГц) двох систем політетрафторетилен — багатошарові вуглецеві нанотрубки з вихідними та диспергованими у водному середовищі. Введення диспергованих нанотрубок в полімер знижує поріг перколяції з 4,5 % до 2,6% (мас.) за рахунок рівномірного розподілу наповнювача у полімері, що призводить до зростання міжфазної поверхні взаємодії полімер — вуглецеві нанотрубки, яка проявляється в збільшенні значень дійсної та уявної складової комплексної діелектричної проникності. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2009-08-09 Article Article application/pdf https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/380 Surface; No. 1(16) (2009): Surface; 213-218 Поверхность; № 1(16) (2009): Поверхность; 213-218 Поверхня; № 1(16) (2009): Поверхня; 213-218 3154-8091 3154-8083 uk https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/380/377 Авторське право (c) 2009 O.V Kotenok, S.M. Makhno, G.P. Prikhod’ko, Yu.L Sementsov |
| spellingShingle | Kotenok, O. V. Makhno, S. M. Prikhod'ko, G. P. Sementsov, Yu. L. Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title | Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title_alt | Electrophysical properties of system polytetrafluorethylene – carbon nanotubes Электрофизические свойства системы политетрафторэтилен -углеродные нанотрубки |
| title_full | Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title_fullStr | Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title_full_unstemmed | Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title_short | Електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| title_sort | електрофізичні властивості системи політетрафторетилен - вуглецеві нанотрубки |
| url | https://surfacezbir.com.ua/index.php/surface/article/view/380 |
| work_keys_str_mv | AT kotenokov electrophysicalpropertiesofsystempolytetrafluorethylenecarbonnanotubes AT makhnosm electrophysicalpropertiesofsystempolytetrafluorethylenecarbonnanotubes AT prikhodkogp electrophysicalpropertiesofsystempolytetrafluorethylenecarbonnanotubes AT sementsovyul electrophysicalpropertiesofsystempolytetrafluorethylenecarbonnanotubes AT kotenokov élektrofizičeskiesvojstvasistemypolitetraftorétilenuglerodnyenanotrubki AT makhnosm élektrofizičeskiesvojstvasistemypolitetraftorétilenuglerodnyenanotrubki AT prikhodkogp élektrofizičeskiesvojstvasistemypolitetraftorétilenuglerodnyenanotrubki AT sementsovyul élektrofizičeskiesvojstvasistemypolitetraftorétilenuglerodnyenanotrubki AT kotenokov elektrofízičnívlastivostísistemipolítetraftoretilenvuglecevínanotrubki AT makhnosm elektrofízičnívlastivostísistemipolítetraftoretilenvuglecevínanotrubki AT prikhodkogp elektrofízičnívlastivostísistemipolítetraftoretilenvuglecevínanotrubki AT sementsovyul elektrofízičnívlastivostísistemipolítetraftoretilenvuglecevínanotrubki |