Аспекты направленного синтеза углеродных нанотрубок для создания иерархических радиопоглощающих композитных материалов


https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-337-343

Полный текст:


Аннотация

Проведённый информационный обзор показал, что существуют различные типы радиопоглощающих материалов. Расширение рабочего диапазона волн для радиопоглощающих композитов возможно за счет совместного применения проводящих наполнителей, характеризующихся различными магнитными и диэлектрическими характеристиками и величиной электропроводности. Как правило, рост эффективности радиопоглощения материалов связан с увеличением концентрации в них металлических наполнителей, в результате чего пропорционально увеличиваются массогабаритные параметры. Избежать этого позволяет применение углеродных наноматериалов, которые обладают способностью создавать самоорганизующиеся иерархические структуры в объеме композита. Варьирование состава каталитических систем CVD-процесса позволяет вести направленный синтез углеродных наноматериалов с необходимыми морфологическими характеристиками. Для оценки влияния состава катализатора на морфологию и структуру синтезируемых УНТ были выбраны 3 состава Ni/MgO катализатора с различным содержанием активного компонента (Ni). Эффективность полученных катализаторов определяли по удельному выходу УНТ (гС/гkat). Морфологию и структуру катализаторов и синтезированных УНТ изучали посредством сканирующей электронной микроскопии. Применение катализатора на основе никеля обеспечивает материалу магнитные свойства. Диаметр углеродных нитевидных образований, синтезированных на Ni/0,16MgO и Ni/0,3MgO катализаторах, составляет ~30÷60 нм. Система Ni/0,5MgO характеризуется низкой продуктивностью по одномерным наноструктурам, образец после CVD-процесса содержит большое количество неструктурированных форм углерода и неизмененного катализатора. Структурное разнообразие в углеродных наноматериалов позволяет получить на их основе эффективную иерархическую структуру в радиопоглощающем композите.

Об авторах

А. В. Щегольков
Тамбовский государственный технический университет
Россия
к.т.н., доцент, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, улица Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия


А. В. Щегольков
Тамбовский государственный технический университет
аспирант, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, улица Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия


И. Д. Парфимович
Научно-исследовательское учреждение «Институт прикладных физических проблем им. А.Н. Севченко» БГУ
младший научный сотрудник, лаборатория элионики, Курчатова, 7, г. Минск, 220045, Беларусь


Е. А. Буракова
Тамбовский государственный технический университет
к.т.н., доцент, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия


А. В. Кобелев
Тамбовский государственный технический университет
к.т.н., доцент, кафедра электроэнергетики, Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия


Т. П. Дьячкова
Тамбовский государственный технический университет
д.х.н., профессор, кафедра техники и технологии производства нанопродуктов, улица Советская, 106, г. Тамбов, 392000, Россия


Список литературы

1. Смирнов Д.О. Композиционные радиопоглощающие материалы на основе ферри-магнитных соединений. Москва, 2009. 176 с.

2. Abrashova E.V., Gracheva I.E., Moshnikov V.A. Functional nanomaterials based on metal oxides with hierarchical structure // Journal of Physics: Conference Series. 2013. V. 461. № 1. P. 012019. doi: 10.1088/1742–6596/461/1/012019

3. Ковнеристый Ю.К., Лазарева И.Ю., Раваев А.А. Материалы, поглощающие СВЧ-излучения. М.: Наука, 1982. 164 с.

4. Богородицкий Н.П. Электротехнические материалы. Л.: Энергия, 1977. 352 с.

5. Б.М. Тареев, Н.В. Коротков, В.М. Петров и др. Электрорадиоматериалы. М.: Высшая школа, 1976. 336 с.

6. Уфимцев П.Я. Метод краевых волн в физической теории дифракции. М.: Советское радио, 1962, 243 с.

7. Розанов. Н. Фундаментальное ограничение для ширины рабочего диапазона радиопоглощающих покрытий // Радиотехника и электроника. 1999. Т.44, № 5. С. 526–530.

8. Gao J., Li Ch., Shilpakar U., Shen Y. Improvements of mechanical properties in dissimilar joints of HDPE and ABS via carbon nanotubes during friction stir welding process // Materials and Design. 2015. V. 86. P. 289–296. doi: 10.1016/j.matdes.2015.07.095

9. Chen J., Hutchings I.M., Deng T., Bradley M.S.A. et al. The effect of carbon nanotube orientation on erosive wear resistance of CNT-epoxy based composites // Carbon. 2014. V. 73. P. 421–431. doi: 10.1016/j.carbon.2014.02.083

10. Al-Saleh M.H., Al-Anid H.K., Hussain Y.A. CNT/ABS nanocomposites by solution processing: Proper dispersion and selective localization for low percolation threshold // Composites: Part A. 2013. V. 46. P. 53–59. doi: 10.1016/j.compositesa.2012.10.010

11. Bauhofer W., Kovacs J.Z. A Review and Analysis of Electrical Percolation in Carbon Nanotube Polymer Composites // Composites Science and Technology. 2009. V. 69. P. 1486–1498. doi: 10.1016/j.compscitech.2008.06.018

12. Bychanok D., Gorokhov G., Meisak D., Plyushch A. et al. Exploring Carbon Nanotubes/BaTiO3 /Fe3O4 Nanocomposites as Microwave Absorbers // Progress In Electromagnetics Research C. 2016. V. 66. P. 77–85. doi:10.2528/PIERC16051106


Дополнительные файлы

Для цитирования: Щегольков А.В., Щегольков А.В., Парфимович И.Д., Буракова Е.А., Кобелев А.В., Дьячкова Т.П. Аспекты направленного синтеза углеродных нанотрубок для создания иерархических радиопоглощающих композитных материалов. Вестник Воронежского государственного университета инженерных технологий. 2018;80(4):337-343. https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-337-343

For citation: Shchegolkov A.V., Shchegolkov A.V., Parafimovich I.D., Burakova E.A., Kobelev A.V., Dyachkova T.P. Aspects of the directional synthesis of carbon nanotubes to create hierarchical radio-absorbing composite materials. Proceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies. 2018;80(4):337-343. (In Russ.) https://doi.org/10.20914/2310-1202-2018-4-337-343

Просмотров: 74

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2226-910X (Print)
ISSN 2310-1202 (Online)