Перейти на головну сторінку журналу
Збірник наукових праць Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології Рік 2025 Том 23, Випуск 1
English Українська
Отримати статтю →
Випуски PACS Для передплатників Для авторів
Пошук →
Розширений пошук

Випуски

 / 

2025

 / 

т. 23 / 

вип. 1

 


Завантажити повну версію статті (у форматі PDF)

O.D. RUD, L.Yu. MATSUI, L.L. VOVCHENKO, I.M. KIRIAN, M.O. RUD, A.M. LAKHNYK, Yu.V. LEPEEVA, A.P. NAUMENKO, O.S. YAKOVENKO, Ya.Ye. PAZDRIY, and D.V. VINNYCHENKO

Синтез, структура та електромагнетні властивості композитних матеріялів на основі вуглецевих наносфер

135–148 (2025)

PACS numbers: 61.05.cp, 68.37.Og, 72.80.Tm, 77.22.Gm, 78.20.Ci, 78.40.Ri, 81.05.U-

Досліджено вплив вуглецевих наноcфер (ВНС) на електромагнетні властивості композитних матеріялів. ВНС одержували шляхом високочастотного електророзрядного оброблення пропан-бутанової суміші у співвідношенні 0,5:0,5. Структурні характеристики синтезованих матеріялів досліджено методами електронної мікроскопії високої роздільчої здатности та рентґеноструктурної аналізи. Виявлено, що окремі частинки розмірами у 20–40 нм збираються в аґломерати, що мають переважно сферичну морфологію. Кожна частинка складається з багатошарових, частково замкнених графенових оболонок зі структурними дефектами. Встановлено, що синтезовані матеріяли характеризуються графітоподібним типом близького атомового порядку. Показано, що додавання 10–20 мас.% ВНС до епоксидної матриці приводить до підвищення діелектричної проникности й екранувальних властивостей композитів у діяпазоні частот 26–40 ГГц.

КЛЮЧОВІ СЛОВА: вуглецеві наносфери, діелектрична проникність, електропровідність, діелектричні втрати, електромагнетне екранування

DOI:  https://doi.org/10.15407/nnn.23.01.0135

REFERENCES
  1. J. Guo, X. Li, Z. Chen, J. Zhu, X. Mai, R. Wei, K. Sun, H. Liu, Y. Chen, N. Naik, and Z. Guo, J. Mater. Sci. Technol., 108: 64 (2022); https://doi.org/10.1016/j.jmst.2021.08.049
  2. Ján Kruželák, Andrea Kvasničáková, Klaudia Hložeková, and Ivan Hudec, Nanoscale Advances., 3, No. 1: 123 (2021); https://doi.org/10.1039/D0NA00760A
  3. A. Kaushal and V. Singh, J. Appl. Polym. Sci., 139: e51444 (2022); https://doi.org/10.1002/app.51444
  4. E. Mikinka and M. Siwak, J. Mater. Sci: Mater. Electron., 32: 24585 (2021); https://doi.org/10.1007/s10854-021-06900-8
  5. M. Zhang, H. Ling, T. Wang, Y. Jiang, G. Song, W. Zhao, L. Zhao, T. Cheng, Y. Xie, Y. Guo, W. Zhao, L. Yuan, A. Meng, and Z. Li, Nano-Micro Lett., 14: 157 (2022); https://doi.org/10.1007/s40820-022-00900-x
  6. R. Hashemi and G. J. Weng, Carbon, 96: 474 (2016); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2015.09.103
  7. X. Xiong, H. Zhang, H. Lv, L. Yang, G. Liang, J. Zhang, Y. Lai, H.-W. Cheng, and R. Che, Carbon, 219: 118834 (2024); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2024.118834
  8. R. Kumar, S. Sahoo, E. Joanni, R. K. Singh, W. K. Tan, K. K. Kar, and A. Matsuda, Carbon, 177: 304 (2021); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.02.091
  9. B. Zhao, Y. Li, H. Ji, P. Bai, S. Wang, B. Fan, X. Guo, and R. Zhang, Carbon, 176: 411 (2021); https://doi.org/10.1016/j.carbon.2021.01.136
  10. G. Yang, M. Wang, J. Dong, F. Su, Y. Ji, C. Liu, and C. Shen, Compos. B Eng., 246: 110253 (2022); https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2022.110253
  11. Y. Zhao, H. Zhang, X. Yang, H. Huang, G. Zhao, T. Cong, X. Zuo, Z. Fan, S. Yang, and L. Pan, Carbon, 171: 395 (2021); https://doi.org/10.1016/jcarbon.2020.09.036
  12. Y. Song, F. Yin, C. Zhang, W. Guo, L. Han, and Y. Yuan, Nano-Micro Lett., 13: 76 (2021); https://doi.org/10.1007/s40820-021-00601-x
  13. Zhiqiang Lei, Yankang Wu, Liping Tang, and Jian Chen, Polymer. Composite, 43, Iss. 11: 8181 (2022); https://doi.org/10.1002/pc.26986
  14. M. Ghnimi, M. Mbarek, M. M. Almoneef, H. Ghalla, and K. Alimi, Theor. Chem. Acc., 139: 04 (2020); https://doi.org/10.1007/s00214-020-02619-7
  15. F.-D. Han, B. Yao, and Yu-jun Bai, J. Phys. Chem. C, 115: 8923 (2011); https://doi.org/10.1021/jp2007599
  16. G. Siemiaszko, J. Breczko, A. Hryniewicka, A. Ilnicka, K. H. Markiewicz, A. P. Terzyk, and M. E. Plonska-Brzezinska, Sci. Rep., 13: 6606 (2023); https://doi.org/10.1038/s41598-023-33874-w
  17. C. Wu, Y. Liu, and G. Zhao, ACS Appl. Nano Mater., 7, No. 8: 8926 (2024); https://doi.org/10.1021/acsanm.4c00438
  18. J. Macutkevic, I. Kranauskaite, J. Banys, S. Moseenkov, V. Kuznetsov, and O. Shenderova, J. Appl. Phys., 115: 213702 (2014); https://doi.org/10.1063/1.4880995
  19. L. Z. Boguslavskii, A. D. Rud', I. M. Kir'yan, N. S. Nazarova, and D. V. Vinnichenko, Surf. Eng. Appl. Elect., 2: 105 (2015); https://doi.org/10.3103/s1068375515020027
  20. L. Vovchenko, O. Lozitsky, L. Matzui, V. Oliynyk, V. Zagorodnii, and M. Skoryk, Mater. Chem. Phys., 240: 122234 (2020); https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2019.122234
  21. N. Abbas and H. T. Kim, Macromol. Res., 24: 1084 (2016); https://doi.org/10.1007/s13233-016-4152-z
  22. J. Robertson, Mater. Sci. Eng. R: Rep., 37: 129 (2002); https://doi.org/10.1016/S0927-796X(02)00005-0
  23. A. D. Alekseev, G. M. Zelinskaya, A. G. Ilinskii, I. G. Kaban, Yu. V. Lepeyeva, G. S. Mogilny, E. V. Ul'yanova, and A. P. Shpak, Fiz. Tekh. Vys. Davl., 3: 35 (2008).
  24. L. Vovchenko et al., Dielectric and Microwave Absorbing Properties of Epoxy Composites with Combined Fillers Nanocarbon/Inorganic Particles (Eds. Z. Bartul and J. Trenor) (New York: Advances in Nanotechnology–Nova Science Publishers: 2023).
  25. M. Y. Koledintseva, R. E. DuBroff, and R. Schwartz, Progress in Electromagnetics Research, 99: 131 (2009); https://doi.org/10.2528/PIER09091605
  26. W. Chao, H. Xingyi, W. Xinfeng, X. Liyuan, Y. Ke, and J. Pingkai, Nanoscale, 5, No. 9: 3847 (2013); https://doi.org/10.1039/C3NR00625E
  27. J. C. Dyre and T. B. Schroder, Rev. Mod. Phys., 72: 873 (2000); https://doi.org/10.1103/RevModPhys.72.873
  28. S. R. Elliott, Adv. Phys., 36, No. 2: 135 (1987); https://doi.org/10.1080/00018738700101971
  29. H. AlFannakh and S. S. Ibrahim, J. Mater. Sci.: Mater. Electron., 33: 24137 (2022); https://doi.org/10.1007/s10854-022-09092-x
  30. R. Schulz, V. Plantz, and D. Brush, IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, 30, Iss. 3: 187 (1988); https://doi.org/10.1109/15.3297
  31. Singh Kuldeep, Ohlan Anil, and S. K. Dhawan, Nanocomposites—New Trends and Developments (Ed. Farzad Ebrahimi) (InTechOpen: 2012), p. 15–33.
  32. T. Shang, Q. Lu, J. Zhao, L. Chao, Y. Qin, N. Ren, Y. Yun, and G. Yun, Nanomaterials, 11: 1444 (2021); https://doi.org/10.3390/nano11061444
Creative Commons License
Ця стаття ліцензована під Creative Commons Attribution-NoDerivatives 4.0 International License
©2003 НАНОСИСТЕМИ, НАНОМАТЕРІАЛИ, НАНОТЕХНОЛОГІЇ Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України.
E-mail: tatar@imp.kiev.ua Телефони та адреса редакції Про збірник Угода користувача