Вышедшие номера
Home » Журнал технической физики » Год 2020, выпуск 7 » Статья стр. 1151
<<<>>>
Электрофизические и механические свойства композита с повышенной диэлектрической проницаемостью на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, модифицированного углеродными нанотрубками
DOI: 10.21883/JTF.2020.07.49450.391-19
Переводная версия: 10.1134/S1063784220070129
Маркевич И.А.1, Селютин Г.Е.1, Дрокин Н.А.2, Селютин А.Г.3
1Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН" Институт химии и химической технологии, Красноярск, Россия
2Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр СО РАН" Институт физики им. Л.В. Киренского, Красноярск, Россия
3Институт катализа им. Г.К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
Email: 4ubekpam@mail.ru, sgend@icct.ru, drokin@iph.krasn.ru, saga111a@gmail.com
Поступила в редакцию: 7 декабря 2019 г.
В окончательной редакции: 7 декабря 2019 г.
Принята к печати: 22 января 2020 г.
Выставление онлайн: 7 апреля 2020 г.
PDF версия
Получен композит на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) с добавкой 1 wt.% многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ) с повышенной диэлектрической проницаемостью (ε = 4.5), низкими диэлектрическими потерями (tgdelta = 10-2) в диапазоне частот от 100 Hz до 100 MHz, и изучены его основные механические характеристики. Материал имеет сниженную прочность при разрыве 22 MPa, высокое относительное удлинение до разрыва 700% и стойкость к истиранию на 37% выше, чем у чистого СВМПЭ. На основе результатов рентгенофазового анализа и дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что изменения механических свойств композита обусловлены изменениями в структуре полимерной матрицы, происходящими вследствие воздействия высокоинтенсивного ультразвукового излучения, применяемого в процессе введения МУНТ в полимер. Ключевые слова: сверхвысокомолекулярный полиэтилен, многостенные углеродные нанотрубки, композит.
  1. Harm Werff, Ulrich Heisserer. // Adv. Fibrous Compos. Materials for Ballistic Protection. Woodhead. Cambridge. 2016. Edition 1. Chapte 3. P. 71-108. DOI: 10.1016/B978-1-78242-461-1.00003
  2. Roelof Marissen. // Mater. Sci. Applicat. 2011. Vol. 2. N 5. P. 319-330. DOI: 10.4236/msa.2011.25042
  3. Wei Li, Dangsheng Xiong, Xiaoduo Zhao, Liangliang Sun, Jun Liu. // Mater. Design. 2016. Vol. 102. P. 162-167. DOI: 10.1016/j.matdes.2016.04.006
  4. Karthikeyan K., Russell B.P. // Mater. Design. 2014. Vol. 63. P. 115-125. DOI: 10.1016/j.matdes.2014.05.069
  5. Ansaria F., Gludovatz B., Kozak A., Ritchie R.O., Pruitt L.A. // J. Mechan. Behavior of Biomed. Mater. 2016. Vol. 60. P. 267-279. DOI: 10.1016/j.jmbbm.2016.02.014
  6. Maksimkin A.V., Senatov F.S., Danilov V.D., Mostovaya K.S., Kaloshkin S.D., Gorshenkov M.V., Kharitonov A.P., Chukov D.I. // Mendeleev Commun. 2016. Vol. 26. N 4. P. 350-352. DOI: 10.1016/j.mencom.2016.07.028
  7. Senatov F.S., Kopylov A.N., Anisimova N.Yu., Kiselevsky M.V., Maksimkin A.V. // Mater. Sci. Eng.: C. 2015. Vol. 48. P. 566-571. DOI: 10.1016/j.msec.2014.12.050
  8. Baena J.C., Wu J., Peng Z. // Lubricants. 2015. Vol. 3. N 2. P. 413-436. DOI: 10.3390/lubricants3020413
  9. Plumlee K., Schwartz C.J. // Wear. 2009. Vol. 267. N 5-8. P. 710-717. DOI: 10.1016/j.wear.2008.11.028
  10. Xiong D.S., Lin J.M., Fan D.L. // Biomed. Mater. 2006. Vol. 1. N 3. P. 175-179. DOI: 10.1088/1748-6041/1/3/013
  11. Композиционный износостойкий материал на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ). Патент РФ. RU 2 381 242 C2. 2010. Бюл. N 4. / Селютин Г.Е., Гаврилов Ю.Ю., Попова О.Е., Воскресенская Е.Н., Полубояров В.А., Ворошилов В.А., Турушев А.В
  12. Sebastian M.T., Sherin Thomas, Sumesh George // Appl. Electromagnet. Conf. (AEMC). 2009. P. 1-4. DOI: 10.1109/AEMC.2009.5430628
  13. Kobayashi Y., Tanase T., Tabata T., Miwa T., Konno M. // J. Europ. Ceramic Society. 2008. Vol. 28. N 1. P. 117-122. DOI: 10.1016/j.jeurceramsoc.2007.05.007
  14. Xie Shu-Hui, Zhu Bao-Ku, Wei Xiu-Zhen, Xu Zhi-Kang, Xu You-Yi. // Composites: Part A. 2005. Vol. 36. N 8. P. 1152-1157. DOI: 10.1016/j.compositesa.2004.12.010
  15. Manu K.M., Soni S., Murthy V.R.K., Sebastian M.T. // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. 2013. Vol. 24. N 6. P. 2098-2105. DOI: 10.1007/s10854-013-1064-y
  16. Varghese J., Nair D.R., Mohanan P., Sebastian M.T. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2015. Vol. 17. P. 14943-14950. DOI: 10.1039/c5cp01242b
  17. Macutkevic J., Paddubskaya A., Kuzhir P., Banys J., Maksimenko S., Kuznetsov V.L., Mazov I.N., Krasnikov D.V. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2014. Vol. 14. N 7. P. 5430-5434. DOI: doi:10.1166/jnn.2014.8705
  18. Li Q., Xue Q., Zheng Q., Hao L., Gao X. // Mater. Lett. 2008. Vol. 62. N 26. P. 4229-4231. DOI: 10.1016/j.matlet.2008.06.047
  19. Romasanta L.J., Hernandez M., Lopez-Manchado M.F., Verdejo R. // Nanoscale Res. Lett. 2011. Vol. 6. P. 1-6. DOI: 10.1186/1556-276X-6-508
  20. Meschi Amoli B., Ahmad Ramazani S.A., Hadi Izadi // J. Appl. Polymer Sci. 2012. Vol. 125. P. E453-E461. DOI: 10.1002/app.36368
  21. Ruan S.L., Gao P., Yang X.G., Yu T.X. // Polymer. 2003. Vol. 44. N 19. P. 5643-5654. DOI: 10.1016/S0032-3861(03)00628-1
  22. Maksimkin A.V., Kaloshkin S.D., Kaloshkina M.S., Gorshenkov M.V., Tcherdyntsev V.V., Ergin K.S., Shchetinin I.V. // J. Alloys Compounds. 2012. Vol. 536. N 1. P. 538-540. DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.01.151
  23. Ma P.-C., Siddiqui N.A., Marom G., Kim J-K. // Compos. Part A. 2010. Vol. 41. N 10. P. 1345-1367. DOI: 10.1016/j.compositesa.2010.07.003
  24. Lisunova M.O., Mamunya Ye.P., Lebovka N.I., Melezhyk A.V. // Euroр. Polymer J. 2007. Vol. 43. N 3. P. 949-958. DOI: 10.1016/j.eurpolymj.2006.12.015
  25. Mierczynska A., Mayne-L'Hermite M., Boiteux G., Jeszka J.K. // J. Appl. Polymer Sci. 2007. Vol. 105. N 1. P. 158-168. DOI: 10.1002/app.26044
  26. Pang H., Chen C., Bao Yu, Chen J., Ji Xu, Lei J., Li Zhong-Ming // Mater. Lett. 2012. Vol. 79. P. 96-99. DOI: 10.1016/j.matlet.2012.03.111
  27. Bin Y., Yamanaka A., Chen Q., Xi Y., Jlang X., Matsuo M. // Polymer J. 2007. Vol. 39. N 6. P. 598-609. DOI: 10.1295/polymj.PJ2006229
  28. Елецкий А.В., Книжник А.А., Потапкин Б.В., Кенни Х.В. // УФН. 2015. Т. 185. Вып. 3. С. 225-270. [ Eletskii A.V., Knizhnik A.A., Potapkin B.V., Kenny J.M. // Usp. Fizicheskikh Nauk. 2015. Vol. 185. N 3. P. 225-270.] DOI: 10.3367/UFNr.0185.201503a.0225
  29. Deplancke T., Lame O., Barrau S., Ravi K., Dalmas F. // Polymer. 2017. Vol. 111. P. 204-213. DOI: 10.1016/j.polymer.2017.01.040
  30. Maksimkin A.V., Kaloshkin S.D., Kaloshkina M.S., Gorshenkov M.V., Tcherdyntsev V.V., Ergin K.S., Shchetinin I.V. // J. Alloys Compounds. 2012. Vol. 536. P. S538-S540. DOI: 10.1016/j.jallcom.2012.01.151
  31. Maksimkin A.V., Mostovaya K.S., Senatov F.S., Chukov D.I., Nematulloev S.G., Olifirov L.K. // Results in Phys. 2017. Vol. 7. P. 1044-1045. DOI: 10.1016/j.rinp.2017.02.024
  32. Bakshi S.R., Tercero J.E., Agarwal A. // Composites Part A: Appl. Sci. Manufactur. 2007. Vol. 38. N 12. P. 2493-2499. DOI: 10.1016/j.compositesa.2007.08.004
  33. Maksimkin A.V., Kharitonov A.P., Mostovaya K.S., Kaloshkin S.D., Gorshenkov M.V., Senatov F.S., Chukov D.I., Tcherdyntsev V.V. // Composites Part B: Eng. 2016. Vol. 94. P. 292-298. DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.03.061
  34. Balogun Y.A., Buchanan R.C. // Composites Sci. Technol. 2010. Vol. 70. N 6. P. 892-900. DOI: 10.1016/j.compscitech.2010.01.009
  35. Mazova I., Kuznetsov V.L., Simonova I.A., Stadnichenko A.I., Ishchenko A.V., Romanenko A.I., Tkachev E.N., Anikeeva O.B. // Appl. Surf. Sci. 2012. Vol. 258. N 17. P. 6272-6280. DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.03.021
  36. Маркевич И.А., Селютин Г.Е., Дрокин Н.А., Беляев Б.А. // Журнал СФУ. Техника и технологии. 2018. Т. 11. Вып. 2. С. 190-197. [ Markevich I.A., Selyutin G.E., Drokin N.A., Belyaev B.A.] // Zh. Sib. Fed. Univ. Tekh. Teknhol. 2018. Vol. 11. N 2. P. 190-197.] DOI: 10.17516/1999-494X-0022
  37. Pradhan D.K., Choudhary R.N.P., Samantaray B.K. // Int. J. Electrochem. Sci. 2008. Vol. 3. P. 597-608
  38. Bhateja S.K., Yarbrough S.M., Andrews E.H. // J. Macromol. Sci., Part B: Phys. 1990. Vol. 29. N 1. P. 1-10. DOI: 10.1080/00222349008212332
  39. Kazakova M.A., Selyutin A.G., Semikolenova N.V., Ishchenko A.V., Moseenkov S.I., Matsko M.A., Zakharov V.A., Kuznetsova V.L. // Compos. Sci. Technol. 2018. Vol. 167. N 20. P. 148-154. DOI: 10.1016/j.compscitech.2018.07.046

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme