Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв

The temperature dependences of the resistance, current-voltage characteristics, and dielectric spectra of composites based on polypropylene and fillers made of micro- and nano-sized carbon particles have been studied. A reduction in the average size of conducting filler particles is found to decreas...

Повний опис

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2019
Автори: Tonkoshkur, A. S., Lyashkov, A. Yu., Degtyaryov, A. V.
Формат: Стаття
Мова:English
Опубліковано: Publishing house "Academperiodika" 2019
Теми:
Онлайн доступ:https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019017
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Ukrainian Journal of Physics

Репозитарії

Ukrainian Journal of Physics
id ujp2-article-2019017
record_format ojs
spelling ujp2-article-20190172019-04-20T08:05:25Z Size Effects in Electrical Properties of Carbon-Polypropylene Composites Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв Tonkoshkur, A. S. Lyashkov, A. Yu. Degtyaryov, A. V. composite carbon filler conductivity dielectric permittivity interphase layer - The temperature dependences of the resistance, current-voltage characteristics, and dielectric spectra of composites based on polypropylene and fillers made of micro- and nano-sized carbon particles have been studied. A reduction in the average size of conducting filler particles is found to decrease the resistivity magnitude, to shift the posistor section in the current-voltage characteristics toward lower electric fields and larger currents, and to increase the low-frequency dielectric permittivity of the researched composites. It is shown that these “size”effects can be explained by a growth of the effective fraction of the volume occupied by the conducting filler owing to the emergence of interfacial boundary layers in the polypropylene matrix. The electric properties of the layers differ from those for bulk polyethylene, and charge carriers can move in them. In other words, a change in the size of carbon particles gives rise to changes in the specific area and the effective fraction of the conducting filler. Наведено температурнi залежностi опору, вольт-ампернi характеристики й дiелектричнi спектри композитiв на основi полiпропiлену й наповнювачiв з мiкро- i нанорозмiрних вуглецевих частинок. Зменшення середнього розмiру частинок провiдникового наповнювача при iнших однакових умовах приводить до зменшення абсолютних значень питомого електричного опору; зсуву позисторної дiлянки вольт-амперної характеристики убiк меншої напруженостi електричного поля й бiльших струмiв i зростання низькочастотної дiелектричної проникностi дослiджених композитiв. Показано, що однiєю з iнтерпретацiй прояву такого “розмiрного” ефекту можуть бути уявлення про збiльшення ефективної об’ємної долi провiдникового наповнювача внаслiдок iснування в полiпропiленовiй матрицi мiжфазного прикордонного шару з вiдмiнними вiд об’ємного полiпропiлену електричними властивостями, у якому можливе перемiщення носiїв заряду. Тобто змiни розмiру частинок вуглецю ведуть до змiн питомої поверхнi та ефективної долi провiдникового наповнювача. Publishing house "Academperiodika" 2019-01-04 Article Article Peer-reviewed Рецензована стаття application/pdf https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019017 10.15407/ujpe61.11.1008 Ukrainian Journal of Physics; Vol. 61 No. 11 (2016); 1008 Український фізичний журнал; Том 61 № 11 (2016); 1008 2071-0194 2071-0186 10.15407/ujpe61.11 en https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019017/894 Copyright (c) 2019 Bogolyubov Institute for Theoretical Physics, National Academy of Sciences of Ukraine
institution Ukrainian Journal of Physics
collection OJS
language English
topic composite
carbon filler
conductivity
dielectric permittivity
interphase layer
-
spellingShingle composite
carbon filler
conductivity
dielectric permittivity
interphase layer
-
Tonkoshkur, A. S.
Lyashkov, A. Yu.
Degtyaryov, A. V.
Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
topic_facet composite
carbon filler
conductivity
dielectric permittivity
interphase layer
-
format Article
author Tonkoshkur, A. S.
Lyashkov, A. Yu.
Degtyaryov, A. V.
author_facet Tonkoshkur, A. S.
Lyashkov, A. Yu.
Degtyaryov, A. V.
author_sort Tonkoshkur, A. S.
title Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_short Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_full Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_fullStr Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_full_unstemmed Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_sort розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв
title_alt Size Effects in Electrical Properties of Carbon-Polypropylene Composites
description The temperature dependences of the resistance, current-voltage characteristics, and dielectric spectra of composites based on polypropylene and fillers made of micro- and nano-sized carbon particles have been studied. A reduction in the average size of conducting filler particles is found to decrease the resistivity magnitude, to shift the posistor section in the current-voltage characteristics toward lower electric fields and larger currents, and to increase the low-frequency dielectric permittivity of the researched composites. It is shown that these “size”effects can be explained by a growth of the effective fraction of the volume occupied by the conducting filler owing to the emergence of interfacial boundary layers in the polypropylene matrix. The electric properties of the layers differ from those for bulk polyethylene, and charge carriers can move in them. In other words, a change in the size of carbon particles gives rise to changes in the specific area and the effective fraction of the conducting filler.
publisher Publishing house "Academperiodika"
publishDate 2019
url https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019017
work_keys_str_mv AT tonkoshkuras sizeeffectsinelectricalpropertiesofcarbonpolypropylenecomposites
AT lyashkovayu sizeeffectsinelectricalpropertiesofcarbonpolypropylenecomposites
AT degtyaryovav sizeeffectsinelectricalpropertiesofcarbonpolypropylenecomposites
AT tonkoshkuras rozmirniefektivelektričnihvlastivostâhvuglecevopolipropilenovihkompozitiv
AT lyashkovayu rozmirniefektivelektričnihvlastivostâhvuglecevopolipropilenovihkompozitiv
AT degtyaryovav rozmirniefektivelektričnihvlastivostâhvuglecevopolipropilenovihkompozitiv
first_indexed 2023-03-24T08:56:50Z
last_indexed 2023-03-24T08:56:50Z
_version_ 1795757651459571712