Исследование влияния температуры восстановления оксида графена (GO) на диэлектрические свойства полимерных композитных материалов на его основе

Оглавление

Введение ....................................................................................................................... 4

Литературный обзор ................................................................................................... 6

Глава 1. Композиционные материалы .................................................................... 20

1.1 Структура композиционных материалов ................................................... 20

1.2 Теория перколяции ....................................................................................... 21

1.3 Матрицы композиционных материалов ..................................................... 24

1.4 Наполнитель композиционных материалов .............................................. 25

1.5 Диэлектрическая релаксация ....................................................................... 30

1.6 Поляризация .................................................................................................. 32

1.7 Уравнение Дебая ........................................................................................... 34

1.8 Диаграмма Коула-Коула .............................................................................. 35

1.9 Распределение Гаврильяк – Негами ........................................................... 35

1.10 Диэлектрическая релаксация в твердых полимерах ................................. 36

Глава 2. Исследование механизмов диэлектрической релаксации в композитах

эпоксидный олигомер/оксид графена ..................................................................... 39

2.1 Объект исследования эпоксидный олигомер/оксид графена ................... 39

2.2 Установка ...................................................................................................... 40

2.3 Протокол измерений .................................................................................... 42

2.4 Результаты измерений .................................................................................. 43

2.5 Анализ температурной зависимости .......................................................... 46

Список литературы

1. Wang L.H. A piezoresistive founder element based on conductive polymer

composite/ L.H. Wang, J. Li // Sens. Actuat. A Phys. -2016. -V.216. P. 214-

222.

2. Souri H. Electrical properties and piezoresistive evaluationof polyurethanebased

composites with carbon nano-materials, Compos / H. Souri, I.W. Nam,

H.K. Lee//Sci.Technol. - 2015. -V. 121. P.41-48.

3. Amirova L. Homogeneous liquid phase transfer of graphene oxide into epoxy

resins //ACS Appl. Mater. Interfaces. -2017. –V.13.- P. 11909–11917.

4. Харрис П.П. Углеродные нанотрубы и родственные структуры. Новые

материалы 21в.- М.: Техносфера.-2003.- С.336.

5. Xie S. Mechanical and physical properties on carbon nanotube/ S. Xie, W. Li,

Z. Pan, B. Chang, L Sun // J. of Physics and Chemistry of Solids.-200.-V. 61.-

P. 1153-1158.

6. Eletskii A.V. Mechanical properties of carbon nanostructures and related

materials// Phys. Usp.-2007.-V.50.-P.225-261.

7. Перепелкин К.Е. Армирующие волокна и волокнистые полимерные

композиты.- Спб: Издательство НОТ.- 2009.- С.379.

8. Сарычев А.К. Электродинамика метаматериалов / А.К. Сарычев, В.М.

Шалаев.-М: Научный мир.-2011.-С.221.

9. Шикловский Б.И./ Б.И. Шикловский, А.Л. Эфрос.- М.: Наука, Главная

редакция физико-математической литературы.- 1979. – С. 416.

10. Sahimi M. Application of percolation theory.-London: Tailor and Francis.-

1994.- P. 272.

11. Coleman J.N. Percolation-dominated conductivity in a conjugated-polymercarbon-

nanotube composite/J. N. Coleman, S. Curran, A. B. Dalton// Phys.

Rev.-1998.-V58.-P 351-355.

12. Bauhofer W. A review and analysis of electrical percolation in carbon

nanotube polymer composites/ W. Bauhofer, J. Kovas// Composites Science

and Technology. -2009.-V69.-P. 1486-1498.

57

13. Spitalsky Z. Carbon nanotube–polymer composites: Chemistry, processing,

mechanical and electrical properties/ Z. Spitalsky, D. Tasis, K. Papagelis//

Progress in Polymer Science.-2010.-V.35.-P.357-401.

14. Logakis E. Electrical/dielectric properties and conduction mechanism in melt

processed polyamide/multi-walled carbon nanotubes composites/ E.Logakis,

Ch.Pandis, V.Peoglos// Polymer.-2009.-V.50.-P.5103-5111.

15. Logakis E. Structure–property relationships in isotactic polypropylene/multiwalled

carbon nanotubes nanocomposites/ E.Logakis, E.Pollatos, Ch.Pandisa//

Composites Science and Technology.-2010.-V.70.-P.328-335.

16. Balberg I. Excluded and its relation to the onset of percolation/ I. Balberg, C.H.

Anderson, A. Alexander, N. Wagner// Phys. Rev.-1984.-V.30.-P. 3933–3943.

17. Balberg I. Critical-behavior of the two-dimensional sticks system/ I. Balberg,

N. Binenbaum, and C. H. Anderson// Phys. Rev. Lett.-1983.-V.51.-P.1605-

1608.

18. Bauhofer W. A review and analysis of electrical percolation in carbon

nanotube polymer composites/ W. Bauhofer, J.Z. Kovacs// Compos. Sci.

Technol.-2009.-V.69.-P.1486–1498.

19. Eletskii A.V. Carbon nanotube-based electron field emitters // Phys. Usp.-

2010.-V.53.-P.225-261.

20. Bocharov G. S. Optimization of the parameters of a carbon nanotube-based

field-emission cathode/ G. S. Bocharov, A. V. EletskiiEmail, T. J. Sommerer //

Technical Physics.-2011.-V.56.-P.540-545.

21. Sun L-H. Preparation, Characterization, and Modeling of Carbon

Nanofiber/Epoxy Nanocomposites/ L-H. Sun, Z. Ounaies, X-L. Gao// Journal

of Nanomaterials.-2011.-V.12.-P.1-8.

22. Блохин А.Н. Композиты на основе углеродного наноматериала

«ТАУНИТ» и эпоксидной смолы/ А.Н. Блохин, А.Г. Ткачев.// Сборник

тезисов докладов участников международного конкурса научных работ

молодых ученых в области нанотехнологий, Москва.- 2008. – С. 167.

58

23. Wan Y. Covalent polymer functionalization of graphene for improved

dielectric properties and thermal stability of epoxy composites/ Y.Wan,

W.Yang, R.Sun// Composites Science and Technology.-2016.- V.122.-P.27-35.

24. Wu K. Surface modification of boron nitride by reduced graphene oxide for

preparation of dielectric material with enhanced dielectric constant and wellsuppressed

dielectric loss / K.Wu, C.Lei, W.Yang, S.Cha, F. Chen//

Composites Science and Technology.-2016 V.134.-P.191-200.

25. YousefiN. Highly Aligned Graphene. Polymer nanocomposites with Excellent

Dielectric Properties for High-Performance Electromagnetic Interference

Shielding/N. Yousefi, S.Xinying , L.Xiuyi, S.Xi, J. Jingjing, B.Zhang,

C.Mansun// Adv. Mater.-2014.-V. 26.-P.5480-5487.

26. Основы физики полимерных материалов/Шевченко В.Г.// Авдеев. В.В.-

Москва: МГУ имени М. В. Ломоносова.-2010.-С.99.

27. Рогов В.Д. Классификация композиционных материалов и их роль в

современном машиностроении /В.Д. Рогов, М.И. Шкарупа, А.К. Велис//

Вестник РУДН.-2012.-№2.-С.40-42.

28. Основы диэлектрической спектроскопии/Гусев Ю.А//Казань: Казанский

федеральный университет.-2008.-с.112.

29. Хиппель А.Р. Диэлектрики и волны.- М.: Издательство иностранной

литературы.- 1960.-С.438.

30. Эме Ф. Диэлектрические измерения.- М.: Химия.-1967.-С.224.

31. Cole R. H. On the analysis of dielectric relaxation measurements //The Journal

of Physical Chemistry C.-1955.-V.23.-P 493−499.

32. Havriliak S. A complex plane analysis of a-dispersion in some polymer system

/S. Havrilia, S. Negami// The Journal of Physical Chemistry C.-1966. –V.14.-

P. 99-117.

33. Максютенко И.Д. Релаксационные процессы в полимерах.-Луганск:

Луганский национальный университет.- 2016.- С.110.

34. Аржаков М.С. Релаксационные явления в полимерах.- М.: Истина.- 2018.-

С.311.