Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів
Polymeric construction materials based on epoxy resin, carbon fillers, such as graphene nanoplates (GNP), carbon nanotubes (CNT) and fillers of inorganic nature – perlite, vermiculite, sand with improved electrophysical characteristics have been developed. The electrophysical propertieгs of composit...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| 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/584 |
| 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| _version_ | 1856543928570871808 |
|---|---|
| author | Sirenko, O. G. Lisova, O. M. Makhno, S. M. Gunya, G. M. Vituk, N. V. Gorbyk, P. P. |
| author_facet | Sirenko, O. G. Lisova, O. M. Makhno, S. M. Gunya, G. M. Vituk, N. V. Gorbyk, P. P. |
| author_sort | Sirenko, O. G. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-06-29T10:01:52Z |
| description | Polymeric construction materials based on epoxy resin, carbon fillers, such as graphene nanoplates (GNP), carbon nanotubes (CNT) and fillers of inorganic nature – perlite, vermiculite, sand with improved electrophysical characteristics have been developed. The electrophysical propertieгs of composites obtained in various ways which differ according to the principle of injecting components have been investigated.GNP were obtained in two ways. Size distribution of GNP obtained by electrochemical method is 50 to 150 nm. The average particle size is up to 100 nm. It occurs that these particles tend to aggregate as it is shown by the method of dynamic light scattering. The GNP obtained by dispersing thermally expanded graphite in water in a rotary homogenizer have a particle size distribution of 400 to 800 nm if very small particles and large aggregates are absent. The second method of obtaining GNP is less energy consuming and requires fewer manufacturing cycles, so it is more cost-effective. Obtaining composites using aqueous suspensions of GNP is environmentally friendly.Due to the hydrophobic properties of its surface the electrical conductivity of the system which uses vermiculite is higher than one of that which uses perlite for composites with CNT and GNP.It has been found that the difference of electrophysical characteristics between two systems which contain the same amount of carbon filler is caused by the nature of the surface of dielectric components – sand. By changing the content of dielectric ingredients can expand the functionality of composites if use them for shielding from electromagnetic fields. |
| first_indexed | 2025-07-22T19:34:17Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-584 |
| institution | Chemistry, Physics and Technology of Surface |
| language | English |
| last_indexed | 2025-12-17T12:08:17Z |
| publishDate | 2021 |
| publisher | Chuiko Institute of Surface Chemistry National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs.pkp.sfu.ca:article-5842022-06-29T10:01:52Z Electrophysical properties of composites based on epoxy resin and carbon fillers Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів Sirenko, O. G. Lisova, O. M. Makhno, S. M. Gunya, G. M. Vituk, N. V. Gorbyk, P. P. electrically conductive composites pecolation threshold carbon nanotubes graphene nanoplates ultrahigh frequency range електропровідні композити поріг перколяції вуглецеві нанотрубки графенові нанопластини надвисокочастотний діапазон Polymeric construction materials based on epoxy resin, carbon fillers, such as graphene nanoplates (GNP), carbon nanotubes (CNT) and fillers of inorganic nature – perlite, vermiculite, sand with improved electrophysical characteristics have been developed. The electrophysical propertieгs of composites obtained in various ways which differ according to the principle of injecting components have been investigated.GNP were obtained in two ways. Size distribution of GNP obtained by electrochemical method is 50 to 150 nm. The average particle size is up to 100 nm. It occurs that these particles tend to aggregate as it is shown by the method of dynamic light scattering. The GNP obtained by dispersing thermally expanded graphite in water in a rotary homogenizer have a particle size distribution of 400 to 800 nm if very small particles and large aggregates are absent. The second method of obtaining GNP is less energy consuming and requires fewer manufacturing cycles, so it is more cost-effective. Obtaining composites using aqueous suspensions of GNP is environmentally friendly.Due to the hydrophobic properties of its surface the electrical conductivity of the system which uses vermiculite is higher than one of that which uses perlite for composites with CNT and GNP.It has been found that the difference of electrophysical characteristics between two systems which contain the same amount of carbon filler is caused by the nature of the surface of dielectric components – sand. By changing the content of dielectric ingredients can expand the functionality of composites if use them for shielding from electromagnetic fields. Розроблено полімерні конструкційні матеріали на основі епоксидної смоли, вуглецевих наповнювачів, таких як графенові нанопластини (ГНП), вуглецеві нанотрубки (ВНТ) та наповнювачів неорганічної природи – перліту, вермікуліту, піску, з покращеними електрофізичними характеристиками. Досліджено електрофізичні властивості композитів, отриманих різними, за принципом введення домішок у суміш зразку, технологіями.ГНП отримані двома способами. Розмір частинок ГНП, отриманих електрохімічним способом, від 50 до 200 нм, а диспергуванням терморозширеного графіту у воді в роторному гомогенізаторі майже на порядок величини більша, що показано методом динамічного розсіювання світла. Другий спосіб отримання ГНП менш енерговитратний і потребує меншої кількості циклів виготовлення, тому економічно більш вигідний. Одержання композитів з використанням водних суспензій ГНП екологічно безпечне.Залежність електропровідності системи з вермікулітом має вищі значення, ніж системи з перлітом для композитів з ВНТ та з ГНП, що обумовлено гідрофобними властивостями його поверхні.Встановлено, що відмінність електрофізичних характеристик двох систем за однакового вмісту вуглецевого наповнювача зумовлена природою поверхні діелектричної складової – піску. Змінюючи вміст діелектричних інгредієнтів, можна розширити функціональні можливості композитів при застосуванні їх для екранування від електромагнітних полів. 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/584 10.15407/hftp12.02.104 Chemistry, Physics and Technology of Surface; Vol. 12 No. 2 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 104-111 Химия, физика и технология поверхности; Том 12 № 2 (2021): Chemistry, Physics and Technology of Surface / Himia, Fizika ta Tehnologia Poverhni; 104-111 Хімія, фізика та технологія поверхні; Том 12 № 2 (2021): Хімія, фізика та технологія поверхні; 104-111 2518-1238 2079-1704 10.15407/hftp12.02 en https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/584/591 Copyright (c) 2021 O. G. Sirenko, O. M. Lisova, S. M. Makhno, G. M. Gunya, N. V. Vituk, P. P. Gorbyk |
| spellingShingle | електропровідні композити поріг перколяції вуглецеві нанотрубки графенові нанопластини надвисокочастотний діапазон Sirenko, O. G. Lisova, O. M. Makhno, S. M. Gunya, G. M. Vituk, N. V. Gorbyk, P. P. Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title_alt | Electrophysical properties of composites based on epoxy resin and carbon fillers |
| title_full | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title_fullStr | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title_full_unstemmed | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title_short | Електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| title_sort | електрофізичні властивості композитів на основі епоксидної смоли та вуглецевих наповнювачів |
| topic | електропровідні композити поріг перколяції вуглецеві нанотрубки графенові нанопластини надвисокочастотний діапазон |
| topic_facet | electrically conductive composites pecolation threshold carbon nanotubes graphene nanoplates ultrahigh frequency range електропровідні композити поріг перколяції вуглецеві нанотрубки графенові нанопластини надвисокочастотний діапазон |
| url | https://www.cpts.com.ua/index.php/cpts/article/view/584 |
| work_keys_str_mv | AT sirenkoog electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT lisovaom electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT makhnosm electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT gunyagm electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT vituknv electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT gorbykpp electrophysicalpropertiesofcompositesbasedonepoxyresinandcarbonfillers AT sirenkoog elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív AT lisovaom elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív AT makhnosm elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív AT gunyagm elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív AT vituknv elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív AT gorbykpp elektrofízičnívlastivostíkompozitívnaosnovíepoksidnoísmolitavuglecevihnapovnûvačív |