Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту
The composites of epoxy resin-expanded graphite(EG)-vermiculite and epoxy resin-expanded graphite-perlite were obtained and their electrophysical properties were analysed at low frequencies and in the microwave range.High values (> 30) of real and imaginary components of the complex permittiv...
Gespeichert in:
| Datum: | 2018 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/488 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Institution
Chemistry, Physics and Technology of Surface| _version_ | 1856543904890880000 |
|---|---|
| author | Sirenko, O. G. Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Sirenko, O. G. Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. |
| author_sort | Sirenko, O. G. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:03:51Z |
| description | The composites of epoxy resin-expanded graphite(EG)-vermiculite and epoxy resin-expanded graphite-perlite were obtained and their electrophysical properties were analysed at low frequencies and in the microwave range.High values (> 30) of real and imaginary components of the complex permittivity for both systems were achieved with a content of EG of less than 2 wt. %. The values of the percolation threshold and critical index of systems were defined: for a system with vermiculite the percolation transition (?c = 0.0018); and for a system with perlite (?c =0.0039). The method of impedance spectroscopy (10-2–106 Hz) shows that for all investigated composites there is no dependence of electrical conductivity to frequency, but up to a value of 103 Hz, indicating a low level of ionic conductivity.It was found that the difference in electrophysical characteristics of two systems with the same content of the expanded graphite arises due to the nature of the surface of the dielectric components. The best indicators, namely, the lower percolation threshold and the achievement of maximum electrical conductivity values at lower EG, are in the system with vermiculite. It is due to the hydrophobic properties of the surface the filler particles, as well as the effect of the flow of a dielectric particle of vermiculite by a suspension of an epoxy resin-EG, while the particles perlite is impregnated with it.Changing the content of such dielectric ingredients allows us to expand the functionality of composites when used for shielding from electromagnetic fields. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:33:31Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-488 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:58Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-4882022-06-29T10:03:51Z Electrophysical properties of composites based on the epoxy resin and expanded graphite Электрофизические свойства композитов на основе эпоксидной смолы и терморасширенного графита Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту Sirenko, O. G. Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. conductive composites percolation threshold expanded graphite microwave range електропровідні композити поріг перколяції терморозширений графіт надвисокочастотний діапазон электропроводные композиты порог перколяции терморасширенный графит сверхвысокочасто́тный диапазон The composites of epoxy resin-expanded graphite(EG)-vermiculite and epoxy resin-expanded graphite-perlite were obtained and their electrophysical properties were analysed at low frequencies and in the microwave range.High values (> 30) of real and imaginary components of the complex permittivity for both systems were achieved with a content of EG of less than 2 wt. %. The values of the percolation threshold and critical index of systems were defined: for a system with vermiculite the percolation transition (?c = 0.0018); and for a system with perlite (?c =0.0039). The method of impedance spectroscopy (10-2–106 Hz) shows that for all investigated composites there is no dependence of electrical conductivity to frequency, but up to a value of 103 Hz, indicating a low level of ionic conductivity.It was found that the difference in electrophysical characteristics of two systems with the same content of the expanded graphite arises due to the nature of the surface of the dielectric components. The best indicators, namely, the lower percolation threshold and the achievement of maximum electrical conductivity values at lower EG, are in the system with vermiculite. It is due to the hydrophobic properties of the surface the filler particles, as well as the effect of the flow of a dielectric particle of vermiculite by a suspension of an epoxy resin-EG, while the particles perlite is impregnated with it.Changing the content of such dielectric ingredients allows us to expand the functionality of composites when used for shielding from electromagnetic fields. Разработаны полимерные конструкционные материалы на основе эпоксидной смолы, терморасширенного графита (ТРГ) и наполнителей неорганической природы - перлита, вермикулита с улучшенными электрофизическими характеристиками. С целью определения оптимальной концентрации ТРГ, для двух композитов: перлит - эпоксидная смола, вермикулит - эпоксидная смола, исследованы электрофизические свойства композитов обеих систем на низких частотах методом импедансной спектрометрии и в сверхвысокочастотном диапазоне с помощью СВЧ интерферометра.Высокие значения (> 30) действительной и мнимой составляющих комплексной диэлектрической проницаемости для обеих систем достигаются при содержании ТРГ менее 2 масс. %. Определены значения порога перколяции и критические индексы систем: для системы с вермикулитом порог перколяции составляет ?с = 0.0018, для системы с перлитом ?с = 0.0039. Зависимость логарифма действительной составляющей электропроводности от логарифма частоты для образцов с низким содержанием ТРГ к порогу перколяции носит линейный характер и не зависит от частоты, что свидетельствует о высоком уровне электронной проводимости, а также об относительно низком уровне ионной проводимости композитов.Установлено, что отличие электрофизических характеристик двух систем при одинаковом содержания ТРГ обусловлена природой поверхности диэлектрических составляющих. Высшие значения имеет система с вермикулитом, что обусловлено гидрофобными свойствами его поверхности и проявлением эффекта обтекания диэлектрической частицы суспензией эпоксидная смола-ТРГ, а частицы перлита частично пропитываются суспензией. Изменяя содержание диэлектрических ингредиентов, можно расширить функциональные возможности композитов при их применении для экранирования от электромагнитных полей. Розроблено полімерні конструкційні матеріали на основі епоксидної смоли, терморозширеного графіту (ТРГ) та наповнювачів неорганічної природи – перліту, вермікуліту з покращеними електрофізичними характеристиками. З метою визначення оптимальної концентрації ТРГ, для двох композитів: перліт – епоксидна смола, вермікуліт – епоксидна смола досліджено електрофізичні властивості композитів обох систем на низьких частотах методом імпедансної спектрометрії та в надвисокочастотному діапазоні за допомогою надвисокочастотного інтерферометра.Високі значення (> 30) дійсної та уявної складових комплексної діелектричної проникності для обох систем досягаються при вмісті ТРГ менше 2 мас. %. Визначено значення порогу перколяції та критичні індекси систем: для системи з вермікулітом поріг перколяції становить ?с = 0.0018, для системи з перлітом ?с = 0.0039. Залежність логарифму дійсної складової електропровідності від логарифму частоти для зразків з низьким вмістом ТРГ до порогу перколяції носить лінійний характер і не залежить від частоти, що свідчить про високий рівень електронної провідності, а також про відносно низький рівень іонної провідності композитів.Встановлено, що відмінність електрофізичних характеристик двох систем за однакового вмісту ТРГ обумовлена природою поверхні діелектричних складових. Вищі значення має система з вермікулітом, що обумовлено гідрофобними властивостями його поверхні і проявом ефекту обтікання діелектричної частинки суспензією епоксидна смола–ТРГ, а частинки перліту частково просочуються суспензією. Змінюючи вміст діелектричних інгредієнтів, можна розширити функціональні можливості композитів при їх застосуванні для екранування від електромагнітних полів. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2018-11-27 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/488 10.15407/hftp09.04.442 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 9 No. 4 (2018): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 442-446 Химия, физика и технология поверхности; Том 9 № 4 (2018): Химия, физика и технология поверхности; 442-446 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 9 № 4 (2018): Хімія, фізика та технологія поверхні; 442-446 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp09.04 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/488/490 Copyright (c) 2018 O. G. Sirenko, S. M. Makhno, O. M. Lisova, G. M. Gunya, P. P. Gorbyk |
| spellingShingle | електропровідні композити поріг перколяції терморозширений графіт надвисокочастотний діапазон Sirenko, O. G. Makhno, S. M. Lisova, O. M. Gunya, G. M. Gorbyk, P. P. Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title_alt | Electrophysical properties of composites based on the epoxy resin and expanded graphite Электрофизические свойства композитов на основе эпоксидной смолы и терморасширенного графита |
| title_full | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title_fullStr | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title_full_unstemmed | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title_short | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| title_sort | електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та терморозширеного графіту |
| topic | електропровідні композити поріг перколяції терморозширений графіт надвисокочастотний діапазон |
| topic_facet | conductive composites percolation threshold expanded graphite microwave range електропровідні композити поріг перколяції терморозширений графіт надвисокочастотний діапазон электропроводные композиты порог перколяции терморасширенный графит сверхвысокочасто́тный диапазон |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/488 |
| work_keys_str_mv | AT sirenkoog electrophysicalpropertiesofcompositesbasedontheepoxyresinandexpandedgraphite AT makhnosm electrophysicalpropertiesofcompositesbasedontheepoxyresinandexpandedgraphite AT lisovaom electrophysicalpropertiesofcompositesbasedontheepoxyresinandexpandedgraphite AT gunyagm electrophysicalpropertiesofcompositesbasedontheepoxyresinandexpandedgraphite AT gorbykpp electrophysicalpropertiesofcompositesbasedontheepoxyresinandexpandedgraphite AT sirenkoog élektrofizičeskiesvojstvakompozitovnaosnoveépoksidnojsmolyitermorasširennogografita AT makhnosm élektrofizičeskiesvojstvakompozitovnaosnoveépoksidnojsmolyitermorasširennogografita AT lisovaom élektrofizičeskiesvojstvakompozitovnaosnoveépoksidnojsmolyitermorasširennogografita AT gunyagm élektrofizičeskiesvojstvakompozitovnaosnoveépoksidnojsmolyitermorasširennogografita AT gorbykpp élektrofizičeskiesvojstvakompozitovnaosnoveépoksidnojsmolyitermorasširennogografita AT sirenkoog elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitatermorozširenogografítu AT makhnosm elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitatermorozširenogografítu AT lisovaom elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitatermorozširenogografítu AT gunyagm elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitatermorozširenogografítu AT gorbykpp elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitatermorozširenogografítu |