Вплив зовнішніх чинників на формування фізичних властивостей полімер-вуглецевих нанокомпозитів

Робота присвячена дослідженню фізичних властивостей композитних матеріалів, що містять в своєму складі, зокрема, вуглецеві наповнювачі. З’ясовано вплив міжфазної взаємодії на границі наповнювач/матриця та особливостей розподілу компонентів наповнювача в полімер-вуглецевих композитних матеріалах на їх електричні, електродинамічні, теплові, магнітні властивості, що є основою розробки композитних матеріалів із регульованим набором фізичних властивостей. При цьому досліджено композити з орієнтованим розподілом наповнювачів, якого вони набувають в процесі виготовлення при дії електричного або магнітного полів, а також композити із зміненим рівнем міжфазної взаємодії за рахунок попереднього опромінення наповнювача ультрафіолетом. Досліджені матеріали являють собою композити на основі епоксидної смоли з наповнювачами у вигляді графітових нанопластинок (ГНП), багатостінних вуглецевих нанотрубок (БВНТ), гексафериту барію BaFe12O19.
В роботі розроблено експериментальні стенди для реалізації методик виготовлення композитних матеріалів з модифікованими фізичними властивостями, а саме метод виготовлення полімер-вуглецевих композитів із зміненою міжфазною взаємодією як наслідок використання в ролі наповнювача ГНП, опромінених ультрафіолетом, та методи виготовлення полімер-вуглецевих композитів із заданим за допомогою дії електричного та магнітного поля розподілом компонентів наповнювача в полімерній матриці. Визначено вплив параметрів зовнішніх силових полів, в’язкості рідкого полімерного середовища, типу наповнювача, його вмісту в матеріалі на особливості формування композитних матеріалів з орієнтованим розподілом наповнювача.
Методом оптичної мікроскопії показано, що під час полімеризації композитів відбувається формування високоорієнтованих ланцюгів з БВНТ та ГНП у випадку застосування змінного електричного поля, та з частинок BaFe12O19 у випадку застосування магнітного поля, що супроводжується перегрупуванням вуглецевої провідної сітки внаслідок переміщення частинок BaFe12O19 по напрямку силових ліній зовнішніх полів.Показано, що в композитах, отриманих під дією зовнішніх силових полів, виникає анізотропія структурних, електричних та електродинамічних властивостей, що може бути зумовлено перегрупуванням вуглецевої провідної сітки.

Яковенко О. С. Вплив зовнішніх чинників на формування фізичних властивостей полімер-вуглецевих нанокомпозитів : дис. ...канд. фіз..-мат. наук : 01.04.07 – фізика твердого тіла / Яковенко Олена Сергіївна. - Київ, 2018. – 213 с.