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

Русский

English

TY JOUR
TI Электрические характеристики полимерных композитов, содержащих углеродные нанотрубки
AU Елецкий, А. В.
AU Книжник, А. А.
AU Потапкин, Б. В.
AU Кенни, Х. М.
PB Успехи физических наук
PY 2015
JO Успехи физических наук
JF Успехи физических наук
JA Усп. физ. наук
VL 185
IS 3
SP 225-270
UR https://ufn.ru/ru/articles/2015/3/a/
ER https://doi.org/10.3367/UFNr.0185.201503a.0225

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