Электрические характеристики полимерных композитов, содержащих углеродные нанотрубки

А.В. Елецкий^а, А.А. Книжник^б, в, Б.В. Потапкин^б, в, Х.М. Кенни^г, д, е
^аНациональный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Красноказарменная ул. 14, Москва, 111250, Российская Федерация
^бНациональный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
^вООО «Кинтех Лаб», ул. 3-я Хорошевская 12, Москва, 123298, Российская Федерация
^гИнститут высокомолекулярных соединений РАН, Большой просп. 31, Санкт-Петербург, 199004, Российская Федерация
^дUniversity of Perugia, Department of Civil and Environmental Engineering, Via G. Duranti 93, Perugia, 06125, Italy
^еInstitute of Polymer Science and Technology, ICTP-CSIC, Calle Juan de la Cierva 3, Madrid, 28006, Spain

Рассматривается проблема исследования электрических характеристик композитных материалов, полученных в результате добавления в полимерную матрицу углеродных нанотрубок (УНТ). Благодаря высокому аспектному отношению УНТ, уже небольшого количества присадки (на уровне 0,01 — 0,1%) достаточно для увеличения проводимости материала более чем на 10 порядков величины и перевода его из класса диэлектриков в класс проводников. При небольших количествах присадки перенос заряда в композите осуществляется по перколяционному механизму, согласно которому нанотрубки, находящиеся в контакте друг с другом, образуют в материале проводящие каналы. При этом проводимость имеет пороговый характер, так что скачок проводимости происходит при ничтожном превышении критического значения содержания присадки. Приведена сводка экспериментальных данных, относящихся к положению перколяционного порога и максимальному значению проводимости для композитов, полученных при использовании различных типов полимеров и УНТ различной геометрии. Проанализированы факторы, влияющие на электрические характеристики композитов, полученных различными методами. Рассмотрены методы моделирования перколяционной проводимости композитов с присадкой УНТ и полученные при этом основные результаты. Особое внимание уделяется контактным явлениям на границе между соседними нанотрубками, которые, как правило, определяют проводимость композитов с присадкой УНТ.

Текст pdf (1,3 Мб)

Скачивая файл я соглашаюсь с условиями использования.

English fulltext is available at DOI: 10.3367/UFNe.0185.201503a.0225

Ключевые слова: полимеры, композитные материалы, углеродные нанотрубки, электрические свойства
PACS: 72.80.Tm, 73.61.Ph, 73.63.Fg (все)
DOI: 10.3367/UFNr.0185.201503a.0225
URL: https://ufn.ru/ru/articles/2015/3/a/
Web of Science

000356096100001
ADS NASA

2015PhyU...58..209E
Цитата: Елецкий А В, Книжник А А, Потапкин Б В, Кенни Х М "Электрические характеристики полимерных композитов, содержащих углеродные нанотрубки" УФН 185 225–270 (2015)

BibTexBibNote ® (generic)BibNote ® (RIS)MedlineRefWorks

Поступила: 10 октября 2014, доработана: 8 ноября 2014, одобрена в печать: 13 ноября 2014

English citation: Eletskii A V, Knizhnik A A, Potapkin B V, Kenny J M “Electrical characteristics of carbon nanotube doped composites” Phys. Usp. 58 209–251 (2015); DOI: 10.3367/UFNe.0185.201503a.0225