Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею
The rapid development of modern technology requires new materials with predetermined properties. There is a need for materials with ultra-high strength, hardness, other characteristics and a common combination of these properties. The work was aimed at solving the problem of creating polymer composi...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | English |
| Опубліковано: |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/583 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
Репозитарії
Chemistry, Physics and Technology of Surface| id |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-583 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-06-29T10:01:52Z |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
композитні матеріали теплопровідність електропровідність вуглецеві нанотрубки полівінілбутираль |
| spellingShingle |
композитні матеріали теплопровідність електропровідність вуглецеві нанотрубки полівінілбутираль Trachevskiy, V. V. Kartel, M. T. Bo, Wang Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| topic_facet |
composite materials thermal conductivity electrical conductivity carbon nanotubes polyvinyl butyral композитні матеріали теплопровідність електропровідність вуглецеві нанотрубки полівінілбутираль |
| format |
Article |
| author |
Trachevskiy, V. V. Kartel, M. T. Bo, Wang |
| author_facet |
Trachevskiy, V. V. Kartel, M. T. Bo, Wang |
| author_sort |
Trachevskiy, V. V. |
| title |
Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_short |
Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_full |
Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_fullStr |
Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_full_unstemmed |
Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_sort |
теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею |
| title_alt |
Thermal and electrical characterization of polymer/carbon nanotubes composites with polyvinyl butyral matrix |
| description |
The rapid development of modern technology requires new materials with predetermined properties. There is a need for materials with ultra-high strength, hardness, other characteristics and a common combination of these properties. The work was aimed at solving the problem of creating polymer composite materials that combine high physical and mechanical characteristics and thermal and electrical conductivity. Information was given on fillers, the use of which gives polymers thermal and electrical properties. Shown are the most commonly used in the composition of polymer composites fillers, advantages and disadvantages of each of the fillers. It was established that the use of carbon nanotubes allows obtaining polymer composites with the required performance characteristics. One of the problems when using nanoparticles as modifiers of reactive oligomers is their uniform distribution in the volume of the polymer matrix. Heterogeneity and uneven distribution of the dispersed phase can lead to dangerous defects in the material, so the technology of combining the nanofillers and the polymer matrix plays an important role. The possibility of obtaining polyvinyl butyral structured with carbon nanotubes in the process of its synthesis in the presence of carbon nanotubes was shown and the technological conditions of In situ synthesis are developed. Experimental samples of polyvinyl butyral structured with carbon nanotubes with high thermal and electrically conductive characteristics were obtained. Under optimal conditions of synthesis, in the obtained PVB samples structured with carbon nanotubes, the electrical conductivity of the composite increases by five orders of magnitude due to the high electrical conductivity of CNTs. For the obtained PVB, structured with carbon nanotubes, the fracture stress was significantly (by 62 %) increased, and the fracture deformation is reduced by approximately 38 %. The decrease in the deformation of the fracture during compression indicates an increase in the fragility of the polymer with the inclusion of CNTs. The prospects for the synthesis of polyvinyl butyral in the presence of carbon nanotubes to obtain a composite with a high level of achieved electrical and thermal conductivity were shown. |
| publisher |
Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/583 |
| work_keys_str_mv |
AT trachevskiyvv thermalandelectricalcharacterizationofpolymercarbonnanotubescompositeswithpolyvinylbutyralmatrix AT kartelmt thermalandelectricalcharacterizationofpolymercarbonnanotubescompositeswithpolyvinylbutyralmatrix AT bowang thermalandelectricalcharacterizationofpolymercarbonnanotubescompositeswithpolyvinylbutyralmatrix AT trachevskiyvv teplovataelektričnaharakteristikikompozitívpolímervuglecevínanotrubkizpolívínílbutiralʹnoûmatriceû AT kartelmt teplovataelektričnaharakteristikikompozitívpolímervuglecevínanotrubkizpolívínílbutiralʹnoûmatriceû AT bowang teplovataelektričnaharakteristikikompozitívpolímervuglecevínanotrubkizpolívínílbutiralʹnoûmatriceû |
| first_indexed |
2025-07-22T19:34:17Z |
| last_indexed |
2025-11-23T02:50:20Z |
| _version_ |
1849658220994363392 |
| spelling |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5832022-06-29T10:01:52Z Thermal and electrical characterization of polymer/carbon nanotubes composites with polyvinyl butyral matrix Теплова та електрична характеристики композитів полімер/вуглецеві нанотрубки з полівінілбутиральною матрицею Trachevskiy, V. V. Kartel, M. T. Bo, Wang composite materials thermal conductivity electrical conductivity carbon nanotubes polyvinyl butyral композитні матеріали теплопровідність електропровідність вуглецеві нанотрубки полівінілбутираль The rapid development of modern technology requires new materials with predetermined properties. There is a need for materials with ultra-high strength, hardness, other characteristics and a common combination of these properties. The work was aimed at solving the problem of creating polymer composite materials that combine high physical and mechanical characteristics and thermal and electrical conductivity. Information was given on fillers, the use of which gives polymers thermal and electrical properties. Shown are the most commonly used in the composition of polymer composites fillers, advantages and disadvantages of each of the fillers. It was established that the use of carbon nanotubes allows obtaining polymer composites with the required performance characteristics. One of the problems when using nanoparticles as modifiers of reactive oligomers is their uniform distribution in the volume of the polymer matrix. Heterogeneity and uneven distribution of the dispersed phase can lead to dangerous defects in the material, so the technology of combining the nanofillers and the polymer matrix plays an important role. The possibility of obtaining polyvinyl butyral structured with carbon nanotubes in the process of its synthesis in the presence of carbon nanotubes was shown and the technological conditions of In situ synthesis are developed. Experimental samples of polyvinyl butyral structured with carbon nanotubes with high thermal and electrically conductive characteristics were obtained. Under optimal conditions of synthesis, in the obtained PVB samples structured with carbon nanotubes, the electrical conductivity of the composite increases by five orders of magnitude due to the high electrical conductivity of CNTs. For the obtained PVB, structured with carbon nanotubes, the fracture stress was significantly (by 62 %) increased, and the fracture deformation is reduced by approximately 38 %. The decrease in the deformation of the fracture during compression indicates an increase in the fragility of the polymer with the inclusion of CNTs. The prospects for the synthesis of polyvinyl butyral in the presence of carbon nanotubes to obtain a composite with a high level of achieved electrical and thermal conductivity were shown. Бурхливий розвиток сучасної техніки вимагає все нових матеріалів з наперед заданими властивостями. Виникає потреба в матеріалах з надвисокою міцністю, твердістю, іншими характеристиками і спільним поєднанням цих властивостей. Робота спрямована на вирішення проблеми створення полімерних композиційних матеріалів, які поєднують високі фізико-механічні характеристики та тепло- і електропровідність. Наводяться відомості по наповнювачах, застосування яких надає полімерам тепло- та електропровідні властивості. Показані найбільш часто використовувані в складі полімерних композитів наповнювачі, переваги і недоліки кожного з наповнювачів. Встановлено, що використання вуглецевих нанотрубок дозволяє отримати полімерні композити з необхідними експлуатаційними характеристиками. Однією з проблем при використанні наночастинок як модифікаторів реакційноздатних олігомерів є їхній рівномірний розподіл в об'ємі полімерної матриці. Неоднорідність і нерівномірність розподілу дисперсної фази може призводити до виникнення небезпечних дефектів в матеріалі, тому технологія суміщення нанонаповнювача і полімерної матриці відіграє важливу роль. Показана можливість отримання полівінілбутиралю, структурованого вуглецевими нанотрубками, в процесі його синтезу в присутності вуглецевих нанотрубок та розроблені технологічні умови синтезу In situ. Отримано експериментальні зразки полівінілбутиралю, структурованого вуглецевими нанотрубками, з високими тепло- і електропровідними характеристиками. За оптимальних умов проведення синтезу, у отриманих зразків ПВБ, структурованих вуглецевими нанотрубками, електропровідність композиту збільшується на 5 порядків величини внаслідок високої електропровідності УНТ. Для отриманого ПВБ, структурованого вуглецевими нанотрубками, напруга руйнування значно (на 62 %) збільшуються, а деформація руйнування зменшується приблизно на 38 %. Зменшення деформації руйнування при стискуванні свідчить про збільшення крихкості полімера при включенні УНТ. Показано перспективність синтезу полівінілбутиралю в присутності вуглецевих нанотрубок для отримання композиту з високим рівнем електро- і теплопровідності. Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine 2021-06-08 Article Article application/pdf https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/583 10.15407/hftp12.02.098 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 12 No. 2 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 98-103 Химия, физика и технология поверхности; Том 12 № 2 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 98-103 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 12 № 2 (2021): Хімія, фізика та технологія поверхні; 98-103 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp12.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/583/590 Copyright (c) 2021 V. V. Trachevskiy, M. T. Kartel, Wang Bo |