СУБМІКРОННІ ЧАСТИНКИ НІКЕЛЮ ЯК НАПОВНЮВАЧ ДЛЯ ЕЛЕКТРОПРОВІДНИХ ПОЛІМЕРНИХ КОМПОЗИТІВ

A. Kytsya, L. Bazylyak, O. Pobigun

Анотація


Відновлення іонів Ni2+ гідразином в етиленгліколі синтезовано субмікронні частинки нікелю з середнім діаметром 180 нм. Виявлено, що частинки нікелю утво­рюють ланцюгові агломерати внаслідок їх намагнічування під час синтезу. Дослід­жено електропровідність систем на основі метакрилового кополімеру наповненого отриманими частинками нікелю. Показано, що магнітні субмікронні частинки ніке­лю можуть бути використані як наповнювач з низьким (об’ємна частка наповнювача < 0,04) порогом перколяції. Розраховано значення фактора упаковки наповнювача в полімерній матриці для синтезованих частинок нікелю, яке дорівнює 0,3. На основі порівняння теоретичних розрахунків і результатів електронної мікроскопії показано, що низьке значення фактора упаковки наповнювача магнітних субмікронних части­нок нікелю спричинене формуванням електропровідної 3D структури в полімерній матриці.

 

Ключові слова: субмікронні частинки нікелю, полімерні композити, питома електропровідність, поріг перколяції.

Повний текст:

PDF

Посилання


Гальперин Б. С. Непроволочные резисторы. Л.: Энергия, 1968. 284 с.

Ruschau G. R., Yoshikawa S., Newnham R. E. Resistivities of conductive composites // J. Appl. Phys. 1992. Vol. 72. P. 953–959.

Bigg D. M. Conductive polymeric cornpositions // Polym. Eng. Sci. 1977. Vol. 17. P. 842–847.

Li L., Chung D. D. L. Electrical and mechanical properties of electrically conductive polyethersulfone composites // Composites. 1994. Vol. 25. P. 215–224.

Gokturk H. S., Fiske T. J., Kalyon D. M. Effects of particle shape and size distributions on the electrical and magnetic properties of nickel/polyethylene composites // J. Appl. Polym. Sci. 1993. Vol. 50. P. 1891–1901.

Гуль В. Е., Шенфиль Л. З. Электропроводящие полимерные композиции. М.: Химия, 1984. 240 с.

Пат. 4517118 США, кл. H01B 1/02, 252/513, 252/512 New nickel coating com¬position for shielding electronic equipment and the like / Stoetzer S. R. заявл. 27. 06. 1983; опубл. 14.05.1985.

Srivastava R. K., Narayanan T. N., Reena Mary A. P., Anantharaman M. R., Sri¬vastava A., Vajtai R., Ajayan P. M. Ni filled flexible multi–walled carbon nanotube-polystyrene composite films as efficient microwave absorbers // Appl. Phys. Lett. 2011. Vol. 99. P. 113-116.

Chen Z., Xu C., Ma C., Ren W., Cheng H. M. Lightweight and flexible graphene foam composites for high–performance electromagnetic interference shielding // Adv. Mater. 2013. Vol. 25. P. 1296–1300.

Пат. 4545926 США, кл. H01B 1/06, 252/511, 252/502 Conductive polymer com¬positions and devices / Fouts R. W. Jr., Au A. N. S., Miller B. E., Gotcher A. J. заявл. 21.05.1980; опубл. 08.10.1985.

Mamunya Ye. P., Davydenko V. V., Pissis P., Lebedev E. V. Electrical and thermal conductivity of polymers filled with metal powders // Eur. Polym. J. 2002. Vol. 38. P. 1887–1897.

Krupa I., Cecen V., Boudenne A., Prokes J., Novak I. The mechanical and adhesive properties of electrically and thermally conductive polymeric composites based on high density polyethylene filled with nickel powder // Materials & Design. 2013. Vol. 51. P. 620–628.

Mamunya Ye. P., Zois H., Apekis L., Lebedev E. V. Influence of pressure on the electrical conductivity of metal powders used as fillers in polymer composites // Powder Technol. 2004. Vol. 140. P. 49–55.

Scher H., Zallen R. Critical density in percolation processes // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 53. P. 3759–3761.

Базиляк Л. Синтез біметалевих наночастинок AgxCuy стабілізованих полібу¬тилметакрилатом та їх застосування як наповнювачів для електропровідних композицій // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. хім. 2016. Вип. 57. Ч. 2. С. 440–450.

Sancaktar E., Dilsiz N. Anisotropic alignment of nickel particles in a magnetic field for electronically conductive adhesives applications // J. Adhes. Sci. Technol. 1997. Vol. 11. P. 155–166.

Untereker D., Lyu S., Schley J., Martinez G., Lohstreter L. Maximum conductivity of packed nanoparticles and their polymer composites // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2009. Vol. 1. P. 97–101.

Липатов Ю. С., Нестеров А. Е., Гриценко Т. М., Веселовский Р. А. Справочник по химии полимеров / Ю. С. Липатов. К.: Наукова думка, 1971. 536 с.

Van der Pauw L. J. A method of measuring specific resistivity and Hall effect of discs of arbitrary shape // Philips Res. Rept. 1958. Vol. 13. P. 1–9.

Побігун О., Базиляк Л., Киця А. Кінетика формування субмікронних частинок нікелю в середовищі етиленгліколю // Вісн. Львів. ун-ту. Сер. хім. 2016. Вип. 57. Ч. 2. С. 527–533.

Wu S. H., Chen D. H. Synthesis and characterization of nickel nanoparticles by hydrazine reduction in ethylene glycol // J. Colloid. Interface Sci. 2003. Vol. 259. P. 282–286.

Mamunya Ye. P., Davydenko V. V., Lebedev E. V. Effect of polymer–filler interface interactions on percolation conductivity of thermoplastics filled with carbon black // Composite Interfaces. 1996. Vol. 4. P. 169–176.

Mamunya Ye. P., Muzychenko Yu. V., Pissis P., Lebedev E. V., Shut M. I. Proces¬sing, structure, and electrical properties of metal-filled polymers // J. Macromol. Sci. – Physics. 2001. Vol. B40(3,4). P. 591–602.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.