Вплив окислення на мікрохвильові властивості вуглецевого волокна

Шушкевич А. М. Вплив окислення на мікрохвильові властивості вуглецевого волокна : кваліфікаційна робота бакалавра : 105 Прикладна фізика та наноматеріали / наук. кер. Л. М. Гріщенко. Київ, 2024. 52 с.

В даній роботі вуглецеві волокна (ВВ), отримані шляхом карбонізації віскози, піддавали поверхневому окисленню за допомогою розчинів перекису водню і азотної кислоти для формування кисневмісних функціональних груп. Термостабільність модифікованих волокон оцінювали за допомогою термогравіметричного аналізу та температурно-програмованої десорбційної мас-спектрометрії. Було виявлено наявність карбоксильних, лактонних, ангідридних і фенольних груп на поверхні окислених ВВ. Вуглецеві наноструктури в ВВ та морфологія ВВ були досліджені за допомогою трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ) та скануючої електронної мікроскопії (СЕМ). Показано, що оптимальним методом окисного модифікування кисневмісними групами виявилося окислення розчинами HNO3. Дані EDX-мікроаналізу показують, що обробка HNO3 збільшує вміст кисню до 10 ат%, тоді як окислення H2O2 призводить лише до 5 ат% збільшення вмісту кисню в окислених ВВ. У дослідженні було використано мікрохвильовий частотний аналіз Ka-діапазону, щоб дослідити вплив окислення на взаємодію окисленого волокна із електромагнітним випромінюванням. Встановлено, що обробка обома окисниками призводить до зменшення відбиття мікрохвиль та втрат на проходження. Проведені дослідження виявили значну кореляцію між концентрацією HNO3 в окислювальному розчині та значеннями коефіцієнтів матриці розсіювання S11 і S21. Ця кореляція вказує на те, що окислення за допомогою HNO3 може бути використане для керування мікрохвильовими екрануючими властивостями ВВ.