Выпуски

 / 

2015

 / 

Март

  

Обзоры актуальных проблем


Электрические характеристики полимерных композитов, содержащих углеродные нанотрубки

 а,  б, в,  б, в,  г, д, е
а Национальный исследовательский университет «Московский энергетический институт», Красноказарменная ул. 14, Москва, 111250, Российская Федерация
б Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», пл. акад. Курчатова 1, Москва, 123182, Российская Федерация
в ООО «Кинтех Лаб», ул. 3-я Хорошевская 12, Москва, 123298, Российская Федерация
г Институт высокомолекулярных соединений РАН, Большой просп. 31, Санкт-Петербург, 199004, Российская Федерация
д University of Perugia, Department of Civil and Environmental Engineering, Via G. Duranti 93, Perugia, 06125, Italy
е Institute 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
Войдите или зарегистрируйтесь чтобы получить доступ к полным текстам статей.
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/
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, 13 ноября 2014

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

© Успехи физических наук, 1918–2019
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение