Приведены результаты исследований пленочных композитов на основе поливинилиденфторида с углеродными нанотрубками (УНТ) методом диэлектрической релаксационной спектроскопии. Для композитных образцов с содержанием УНТ свыше 0,5 вес.% получены вольт-амперные характеристики, которые имеют нелинейный характер. Изучены концентрационные зависимости электропроводности композитов, определен порог перколяции для исследуемых образцов. Показано, что незначительное увеличение электропроводности композитов наблюдается уже при степени наполнения УНТ 0,2 вес.%, при введении 1 вес.% УНТ электропроводность возрастает на 3 порядка и при более 3 вес.% повышается на 7 порядков по сравнению с ненаполненным полимером. Подтверждена перспективность использования УНТ для создания электропроводящих композитов и пленочных материалов на основе поливинилиденфторида.
1. Scherowsky G. Ferroelectric polymers: chemistry, physics, and applications /Ed. by H.S.Nalwa Marcel Dekker. N.Y, 1995. – 912 p.
2. Poon Y.M., Shin F.G. A simple explicit formula for the effective dielectric constant of binary 0-3 composites // J. Mat. Sci. – 2004. – Vol. 39. – P. 1277 – 1281.
3. Ploss B., Crause M. Dopped polymers as matrix materials for ferroelectric composites // Ferroelectrics. – 2007. – Vol. 358. – P. 7784.
4. Atomic force microscopy study of ferroelectric films of P(VDF–TrFE) copolymer and composites based on it / A.V. Solnyshkin, D.A. Kiselev, A.A. Bogomolov et al. // J. of Surface Investigation. X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2008. – Vol. 2. – N 5. – P. 692–695.
5. Polarization reversal in organic-inorganic ferroelectric composites: Modeling and experiment / Silibin M.V., Belovickis J., Svirskas S. et al. // Appl. Phys. Lett. – 2015. – Vol. 107. – № 14. – P. 142907-1–142907-5.
6. High dielectric permittivity and low percolation threshold in polymer composites based on SiC-carbon nanotubes micro/nano hybrid / J.-K. Yuan, W.-L. Li, Sh.-H. Yao et al. // Appl. Phys. Lett. – 2011. – Vol. 98. P. 032901-1032901-3.
7. Huang X.Y., Jiang P. K., Xie L.Y. Ferroelectric polymer/silver nanocomposites with high dielectric constant and high thermal conductivity // Appl. Phys. Lett. – 2009. – Vol. 95. – P. 242901-1242901-3.
8. Dielectric properties of upright carbon fiber filled poly(vinylidene fluoride) composite with low percolation threshold and weak temperature dependence / Z.M. Dang, J.P. Wu, H.P. Xu et al. // Appl. Phys. Lett. – 2007. – Vol. 91. – P. 072912-1072912-3.
9. Low percolation transitions in carbon nanotube networks dispersed in a polymer matrix: dielectric properties, simulations and experiments / R. Simoes, J. Silva, R. Vaia et al. // Nanotechnology. – 2009. – Vol. 20. – P. 035703-1035703-8.
10. He F., Lau S., Chan H.L., Fan J. High dielectric permittivity and low percolation threshold in nanocomposites based on poly(vinylidene fluoride) and exfoliated graphite nanoplates // Adv. Mater. – 2009. – Vol. 21. – P. 710715.
12. Brazis R., Pipinys P., Rimeika A., Lapeika V. Electron transport in Ta2O5 films // J. Mater. Sci. Lett. – 1990. – Vol. 9. – P. 266 – 267.
13. Бонч-Бруевич В.Л., Калашников С.Г. Физика полупроводников. М.: Наука, 1977. 672 с.
14. Шевченко В.Г. Основы физики полимерных композиционных материалов. – М.: МГУ, 2010. 98 с.
15. Al-Saleh M., Sundararaj U. A review of vapor grown carbon nanofiber/polymer conductive composites // Carbon. – 2009. – Vol. 47. – P. 2–22.
16. Laurent Ch., Flahaut E., Peigney A. The weight and density of carbon nanotubes versus the number of walls and diameter // Carbon. – 2010. – Vol. 48. – P. 2989–2999.
17. Kim S., Mulholland G., Zachariah M. Density measurement of size selected multiwalled carbon nanotubes by mobility-mass characterization // Carbon. – 2009. – Vol. 47. – P. 1297–1302.