ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ЭЛАСТОМЕРОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ И МИКРОРАЗМЕРНЫМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ

  • А. В. Щегольков Тамбовский государственный технический университет
  • А. В. Щегольков Тамбовский государственный технический университет
  • Ф. Ф. Комаров Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко
  • И. Д. Парфимович Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко
  • Н. В. Земцова Тамбовский государственный технический университет
DOI: https://doi.org/10.6060/rcj.2023674.9
Ключевые слова: многослойные углеродные нанотрубки (МУНТ), алюминий, бронза, эластомер, электрическое сопротивление, теплопроводность

Аннотация

В статье проведено экспериментальное исследование влияния двух типов многослойных углеродных нанотрубок (МУНТ), полученных на катализаторах Ni/0,16MgO (МУНТ-1) и Co-Mo/Al2O3-MgO (МУНТ-2) с микроразмерными металлами (12-60 мкм) на изменение структурных и электро- и теплофизических свойств кремнийорганического эластомера «Силагерм 8030». Установлено, что микроразмерные частицы алюминия (Al) и бронзы (Br), смешанные с МУНТ, улучшают электро- и теплопроводность эластомера. При этом добавление микроразмерного Br в виде пудры в матрицу эластомера, приводило к формированию вытянутых образований из частиц разного размера до 60 мкм, а для Al характерны сферические включения из частиц с размерами от 12 до 30 мкм. Анализ элементного состава показал, что композит с МУНТ-1 и Al имеет в своем составе помимо Al, и никель (Ni), связанный с частицами катализатора, который в процессе синтеза интеркалировался в структуру МУНТ-1. Присутствие кремния (Si), связано с химическим составом эластомера, который имеет полярные Si-O связи, а углерод (C) соответствует МУНТ. Максимальной теплопроводностью 0,215 Вт/(м·°С) и минимальное значением электрического сопротивлению 25,784 кОм при 3х106Гц обладал композит с содержанием МУНТ-2 (2 масс.%) с Br (3 масс.%).

Литература

Sau S., Kundu S. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects. 2023. V. 664. P. 131082. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2023.131082.

Nasajpour-Esfahani N., Dastan D., Alizadeh A., Shirvanisamani P., Rozati M., Ricciardi E., Lewis B., Aphale A., Toghraie D. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2023. V. 125. P. 14-37. DOI: 10.1016/j.jiec.2023.05.013.

Khasim S., Pasha A., Lakshmi M., Chellasamy P., Kadarkarai M., Darwish A.A.A., Hamdalla T.A., Al-Ghamdi S.A., Alfadhli S. Optical Materials. 2022. V. 125. P. 112109. DOI: 10.1016/j.optmat.2022.112109.

Orozco F., Salvatore A., Sakulmankongsuk A., Gomes D.R., Pei Y., Araya-Hermosilla E., Pucci A., Moreno-Villoslada I., Picchioni F., Bose R.K. Polymer. 2022. V. 260. P. 125365. DOI: 10.1016/j.polymer.2022.125365.

Lim D.D., Lee J., Park J., Choi W. Carbon. 2022. V. 194. P. 1–9. DOI: 10.1016/j.carbon.2022.03.042.

Wang B., Jia P., Zhang Y., He R., Song L., Hu Y. Materials Today Physics. 2023. V. 30. P. 100928. DOI: 10.1016/j.mtphys. 2022.100928.

Petroni J.M., Neves M.M., de Moraes N.C., da Silva R.A.B., Ferreira V.S., Lucca B.G. Analytica Chimica Acta. 2021. V. 1167. P. 338566. DOI: 10.1016/j.aca.2021.338566.

Xie C., Fang Y., Chen Y., Liu J., Guo Z.-X., Hao X., Li C., Tuo X. Composites Science and Technology. 2023. V. 236. P. 109992. DOI: 10.1016/j.compscitech.2023.109992.

Choi S.W., Yoon K.H., Jeong S.-S. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2013. V. 45. P. 1–5. DOI: 10.1016/j.compositesa.2012.09.008.

Arana G., Gamboa F., Avilés F. Sensors and Actuators A: Physical. 2023. V. 359. P. 114477. DOI: 10.1016/j.sna.2023.114477.

Shchegolkov A.V., Shchegolkov A.V., Komarov F.F., Parfimovich I. D. Russ J Gen Chem. 2021. V. 91. P. 1905–1911. DOI: 10.1134/S107036322109036X.

Sha Z., Cheng X., Islam M.S., Sangkarat P., Chang W., Brown S.A., Wu S., Zhang J., Han Z., Peng S., Wang C.H. Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2023. V. 168. P. 107463. DOI: 10.1016/j.compositesa.2023.107463.

Mehvari S., Sanchez-Vicente Y., González S., Lafdi K. Polymers. 2022. V. 14. P. 1287. DOI: 10.3390/polym14071287.

Khalid M.A.U., Chang S.H. Composite Structures. 2022. V. 284. P. 115214. DOI: 10.1016/j.compstruct.2022.115214.

Joshi A.M., Athawale A.A. Silicon. 2014. V. 6. P. 199–206. DOI: 10.1007/s12633-013-9171-1.

Опубликован
2024-04-09
Как цитировать
Щегольков, А., Щегольков, А., Комаров, Ф., Парфимович, И., & Земцова, Н. (2024). ЭЛЕКТРО- И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРЕМНИЙОРГАНИЧЕСКИХ ЭЛАСТОМЕРОВ, МОДИФИЦИРОВАННЫХ УГЛЕРОДНЫМИ НАНОТРУБКАМИ И МИКРОРАЗМЕРНЫМИ МЕТАЛЛИЧЕСКИМИ СТРУКТУРАМИ. Российский химический журнал, 67(4), 48-53. https://doi.org/10.6060/rcj.2023674.9
Выпуск
Том 67 № 4 (2023)
Раздел
Статьи

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)