Вышедшие номера
Сравнительное исследование диэлектрических свойств полимерных композитов с титанатом бария, модифицированным различными видами нанотрубок
Российский научный фонд, «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными, 21-73-30019
Российская академия наук, государственное задание ИХС РАН, 1023041200073-5-1.4.3
Мякин С.В. 1,2, Гуань С.1,3, Сычев М.М. 1,4, Боридько Л.Ш.1, Синельщикова О.Ю. 4
1Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), кафедра теоретических основ материаловедения, Санкт-Петербург, Россия
2Институт аналитического приборостроения Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
3Guiyang University (China), Department of Materials Science
4Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова (филиал НИЦ «Курчатовский институт – ПИЯФ - ИХС»), Санкт-Петербург, Россия
Email: svmjakin@spbti.ru, 117112353@qq.com, msychov@yahoo.com, boridkolubov@gmail.com, sinelshikova@mail.ru
Поступила в редакцию: 17 октября 2024 г.
В окончательной редакции: 17 октября 2024 г.
Принята к печати: 17 октября 2024 г.
Выставление онлайн: 31 января 2025 г.

Изучено влияние модифицирования субмикронных частиц титаната бария осаждением различных видов нанотрубок (углеродных одностенных и многостенных, а также состоящих из полититаната калия K2Ti6O13) на диэлектрические свойства композитов, получаемых при его введении в состав полимерного связующего цианэтилового эфира поливинилового спирта. Установлено, что введение всех используемых видов нанотрубок в относительно небольших количествах (до 0.1 vol.%) приводит к росту диэлектрической проницаемости композитов за счет повышения структурной однородности материала, а при более высоких количествах углеродных нанотрубок - к перколяции с резким ростом электропроводности за счет образования каналов проводимости в виде сетчатых структур, образуемых соприкасающимися нанотрубками. Показано, что диэлектрическая проницаемость композитов возрастает с увеличением фрактальной размерности и уменьшением лакунарности - характеристики неоднородности распределения наполнителя в полимерной матрице. Ключевые слова: полимерные композиты, титанат бария, нанотрубки, диэлектрическая проницаемость, лакунарность.
  1. D. Tan. Adv. Funct. Mater., 30 (18), 1808567 (2020). DOI: 10.1002/adfm.201808567
  2. W. Jiao. Acta Phys. Sinica, 69 (21), 217702-1-217702-14 (2020). DOI: 10.1021/acsaem.9b01052
  3. G. Jian, Y. Jiao, Q. Meng, Z. Wei, Zhang, J. Yan, C. Moon, K.-S. C.-P. Wong. Commun. Mater., 1, 91 (2020). DOI: 10.1038/s43246-020-00092-0
  4. Q. Wang, J. Zhang, Z. Zhang, Y. Hao, K. Bi. Adv. Compos. Hybrid. Mater., 3 (1), 58 (2020). DOI: 10.1007/s42114-020-00138-4
  5. V. Tomer, G. Polizos, E. Manias, C.A. Randall. J. Appl. Phys., 108 (7), 074116 (2010). DOI: 10.1063/1.3487471
  6. F.E. Bouharras, M. Raihane, B. Ameduri. Progr. Mater. Sci., 100670 (2020). DOI: 10.1016/j.pmatsci.2020.100670
  7. S.S. Chauhan, U.M. Bhatt, Gautam, P.S. Thote, M.M. Joglekar, S.K. Manhas. Sens. Actuator A Phys., 304, 111879 (2020). DOI: 10.1016/j.sna.2020.111879
  8. P. Prajapati, R. Bhunia, S. Siddqui, A. Garg, R. Gupta. ACS Appl. Mater. Interfaces, 11, 14329 (2019). DOI: 10.1021/acsami.9b01359
  9. A.S.M.I. Uddin, D. Lee, C. Cho, B. Kim. Coatings, 12, 77 (2022). DOI: 10.3390/coatings12010077
  10. B. Luo, X. Wang, Y. Wang, L. Li. J. Mater. Chem. A, 2, 510 (2014). DOI: 10.1039/C3TA14107A
  11. R.J. Sengwa, N. Kumar, M. Saraswat. Mater. Today Commun., 35, 105625 (2023). DOI: 10.1016/j.mtcomm.2023.105625
  12. D. Hou, J. Zhou, W. Chen, P. Zhang, J. Shen, Z. Jian. Ceram. Int., 48, 22691 (2022). DOI: 10.1016/j.compscitech.2019.107686
  13. М.М. Сычев, E.C. Васина, С.В. Мякин, Н.Н. Рожкова, Н.Т. Сударь. Конденсированные среды и межфазные границы, 16, 354 (2014). [M.M. Sychov, E.S. Vasina, S.V. Mjakin, N.N. Rozhkova, N.T. Sudar. Kondensirovannye sredy i mezhfaznye granizy, 16, 354 (2014).]
  14. С.В. Мякин, А.Г. Чекуряев, А.И. Голубева, М.М. Сычев, Т.В. Лукашова. Известия СПбГТИ(ТУ), 49 (75), 66 (2019). [S.V. Mjakin, A.G. Chekuryaev, A.I. Golubeva, M.M. Sychov, T.V. Lukashova. Bull. Saint-Petersburg State Institute of Technology (Technical University), 49 (75), 66 (2019).]
  15. S. Mjakin, M. Sychov, A. Chekuryaev, N. Sudar. Mater. Today: Proceed., 30 (3), 603 (2020). DOI: 10.1016/j.matpr.2020.01.414
  16. С.В. Мякин, В.А. Гарипова, М.М. Сычев. Известия СПбГТИ(ТУ), 50 (76), 68 (2019). [S.V. Mjakin, V.A. Garipova, M.M. Sychov. Bull. Saint-Petersburg State Institute of Technology (Technical University), 50 (76), 68 (2019)
  17. G.E. Yalovega, M. Brzhezinskaya, V.O. Dmitriev, V.A. Shmatko, I.V. Ershov, A.A. Ulyankina, D.V. Chernysheva, N.V. Smirnova. Nanomaterials, 14 (947), 2024. DOI: 10.3390/ nano14110947
  18. M. Jung, P. Sivakumar, H.S. Park. J. Phys. Energy, 5, 025005 (2023). DOI: 10.1088/2515-7655/acbf77
  19. А.Г. Чекуряев, М.М. Сычев, С.В. Мякин. ФТТ, 63, 740 (2021). DOI: 10.21883/FTT.2021.06.50932.002 [A.G. Chekuryaev, M.M. Sychev, S.V. Myakin. Phys. Solid State, 63, 858 (2021). DOI: 10.1134/S1063783421060032
  20. M. Sychov, A. Chekuryaev, S. Mjakin. Fractal Characterization of Microstructure of Materials and Correlation with Their Properties on the Basis of Digital Materials Science Concept, Ch. in the book "Fractal Analysis --- Applications and Updates (Intech Open Publishers, 2023), DOI: 10.5772/intechopen.1002602
  21. Н.А. Морозов, О.Ю. Синельщикова, Н.В. Беспрозванных, Т.П. Масленникова. Журн. неорг. химии, 65, 1019 (2020). DOI: 10.31857/S0044457X20080127 [N.A. Morozov, O.Yu. Sinelshchikova, N.V. Besprozvannykh, T.P. Maslennikova. Russ. J. Inorg. Chem., 65, 1127 (2020). DOI: 10.1134/S0036023620080124]
  22. V.G. Goffman, A.V. Gorokhovsky, M.M. Kompan, E.V. Tretyachenko, O.S. Telegina, A.V. Kovnev, F.S. Fedorov. J. Alloys Compounds, 615 (Suppl. 1), S526 (2014). DOI: 10.1016/j.jallcom.2014.01.121