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...
Gespeichert in:
| Datum: | 2019 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Englisch |
| Veröffentlicht: |
Publishing house "Academperiodika"
2019
|
| Online Zugang: | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/article/view/2019017 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Ukrainian Journal of Physics |
Institution
Ukrainian Journal of Physics| _version_ | 1863131252778860544 |
|---|---|
| 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. |
| baseUrl_str | https://ujp.bitp.kiev.ua/index.php/ujp/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2019-04-20T08:05:25Z |
| 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. |
| doi_str_mv | 10.15407/ujpe61.11.1008 |
| first_indexed | 2025-10-02T01:15:35Z |
| format | Article |
| id | ujp2-article-2019017 |
| institution | Ukrainian Journal of Physics |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | English |
| last_indexed | 2025-10-02T01:15:35Z |
| publishDate | 2019 |
| publisher | Publishing house "Academperiodika" |
| 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 |
| spellingShingle | Tonkoshkur, A. S. Lyashkov, A. Yu. Degtyaryov, A. V. Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв |
| title | Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв |
| title_alt | Size Effects in Electrical Properties of Carbon-Polypropylene Composites |
| 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_short | Розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв |
| title_sort | розмiрнi ефекти в електричних властивостях вуглецево-полiпропiленових композитiв |
| topic_facet | composite carbon filler conductivity dielectric permittivity interphase layer - |
| 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 |