- Код статьи
- S30344980S0130308225020053-1
- DOI
- 10.7868/S3034498025020053
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том / Номер выпуска 2
- Страницы
- 53-66
- Аннотация
- Исследованы электрофизические свойства материала, представляющего собой композит из эпоксидной смолы, магнитной жидкости и углеродных нанотрубок. Показано, что в композитах, высушенных в присутствии магнитного поля, образуются вытянутые проводящие структуры, состоящие из углеродных нанотрубок и магнитной жидкости. Их наличием обусловлено появление анизотропии электрофизических свойств такого рода композитов. Анизотропия свойств исследовалась СВЧ-волноводными методами, по частотной зависимости коэффициента отражения СВЧ-излучения от периодической структуры, в которой в качестве нарушенного слоя использовался исследуемый композит. Было выявлено, что электрофизические свойства композита зависят от величины и направления индукции магнитного поля, а также от изменения концентрации составных частей в композите. Произведено численное моделирование и показана важность учета анизотропии электрофизических свойств образованных структур при расчете интегральных параметров композита.
- Ключевые слова
- магнитная жидкость углеродные нанотрубки СВЧ фотонный кристалл композит структурообразование моделирование анизотропия
- Дата публикации
- 01.02.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 124
Библиография
- 1. Gholizadeh S. A review of non-destructive testing methods of composite materials // Procedia Structural Integrity. 2016. V. 1. P. 050—057. DOI: 10.1016/j.prostr.2016.02.008
- 2. Mohammed S.R., Mohamed A. Abou-Khousa, Muhammad F.A. A review on microwave non-destructive testing (NDT) of composites // Engineering Science and Technology, an International Journal. 2024. V. 58. Art. No. 101848. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jestch.2024.101848
- 3. Казьмин А.И., Федюнин П.А., Федюнин Д.П. Контроль диэлектрической проницаемости и толщины анизотропных диэлектрических покрытий методом поверхностных электромагнитных волн // Дефектоскопия. 2021. № 6. С. 57—72.
- 4. Vegesna S., Irin F., Green M., Sae M. Non-destructive technique for broadband characterization of carbon nanotubes at microwave frequencies // Journal of Electromagnetic Waves and Applications. 2013. V. 27. No. 11. P. 1372—1381. DOI: http://dx.doi.org/10.1080/09205071.2013.808968
- 5. Бочкова Т.С., Игонин С.В., Усанов Д.А., Постельга А.Э. Определение параметров магнитной жидкости по температурной зависимости спектра отражения сверхвысокочастотного излучения с учетом образованных агломератов ферромагнитных наночастиц // Дефектоскопия. 2018. № 8. C. 41—49. DOI: 10.1134/S0130308218080055
- 6. Hughes K.J., Iyer K.A., Bird R.E., Ivanov J., Banerjee S., Georges G., Zhou Q.A. Review of Carbon Nanotube Research and Development Materialsand Emerging Applications // ACS Appl. Nano Mater. 2024. V. 7. P. 18695—18713. DOI: https://doi.org/10.1021/acsanm.4c02721
- 7. Balguria P.K., Harris Samuel D.G., Thumu U. A review on mechanical properties of epoxy nanocomposites // Materials Today: Proceedings. 2021. V. 44. Part 1. P. 346—355. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.09.742
- 8. Ogbonna V.E., Popoola A.P.I., Popoola O.M. A review on recent advances on the mechanical and conductivity properties of epoxy nanocomposites for industrial applications // Polymer Bulletin. 2023. V. 80. P. 3449—3487. DOI: https://doi.org/10.1007/s00289-022-04249-4
- 9. Singh B.P., Verma P., Veena C., Saini P., Pande S., Singh V.N., Mathur R.B. Enhanced microwave shielding and mechanical properties of high loading MWCNT—epoxy composites // J. Nanopart Res. 2013. V. 15. No. 4. Art. No. 1554. DOI: 10.1007/s11051-013-1554-0
- 10. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Романов А.В. Комплексная диэлектрическая проницаемость композитов на основе диэлектрических матриц и входящих в их состав углеродных нанотрубок // ЖТФ. 2011. Т. 81. № 1. С. 106—110.
- 11. Valdirene Aparecida da Silva, Rezende M.C. S-parameters, electrical permittivity, and absorbing energy measurements of carbon nanotubes-based composites in X-band // J. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 138. No. 7. P. 1—10. DOI: 10.1002/app.49843
- 12. Воробьева Е.А., Евсеев А.П., Петров В.Л., Шемухин А.А., Чеченин Н.Г. Проводимость в композитных материалах на основе ориентированных углеродных нанотрубок // ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия. 2021. №. 1. С. 23—29
- 13. Vovchenko L.L., Zagorodnii V.V., Yakovenko O.S., Matzui L.Yu., Oliynyk V.V., Launets V.L. Microwave Properties and Conductivity Anisotropy of Oriented Multiwalled Carbon Nanotube/Epoxy Composites // Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 2016. V. 38. No. 5. P. 657—668. DOI: 10.15407/mfint.38.05.0657
- 14. Kim I.T., Tannenbaum A., Tannenbaum R. Anisotropic conductivity of magnetic carbon nanotubes embedded in epoxy matrices // Carbon. 2011. V. 49. No. 1. P. 54—61. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carbon.2010.08.041
- 15. Shahsavar A., Salimpour M.R., Saghafian M., Shafii M.B. Effect of magnetic field on thermal conductivity and viscosity of a magnetic nanofluid loaded with carbon nanotubes // J. Mech. Sci. Technol. 2016. V. 30. No. 2. P. 809—815. DOI: 10.1007/s12206-016-0135-4
- 16. Vales-Pinzón C., Alvarado-Gil J.J., Medina-Esquivel R., Martínez-Torres P. Polarized light transmission in ferrofluids loaded with carbon nanotubes in the presence of a uniform magnetic field // J. Magn. Magn. Mat. 2014. V. 369. P. 114—121. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.06.025
- 17. Dotsenko O.A., Pavlova A.A., Dotsenko V.S. The effect of external magnetic field on dielectric permeability of multiphase ferrofluids // Russian Physics Journal. 2018. V. 60. N. 11. P. 1955—1960. DOI: 10.1007/s11182-018-1308-7
- 18. Туркин С.Д., Диканский Ю.И. Особенности отражения электромагнитных волн СВЧ-диапазона от магнитных коллоидов // ЖТФ. 2021. Т. 91. № 1. С. 131—138.
- 19. Sloan R., Stakenborghs R.J. Recent Developments in the Industrial Application of Microwave NDT / Sensors and Communication Technologies in the 1 GHz to 10 THz Band. 2024 Proceedings Volume 13203. DOI: https://doi.org/10.1117/12.3037072
- 20. Усанов Д.А., Никитов С.А., Скрипаль А.В., Пономарев Д.В., Латышева Е.В. Измерения электрофизических характеристик полупроводниковых структур с использованием СВЧ фотонных кристаллов // Известия вузов. Электроника. 2016. Т. 21. № 2. C. 187—194
- 21. Скрипаль А.В., Пономарев Д.В., Комаров А.А., Шаронов В.Е. Использование таммовских резонансов в СВЧ фотонных кристаллах для измерения параметров полупроводниковых слоев // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2022. В. 4. C. 161—162.
- 22. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Абрамов А.В., Боголюбов А.С. Измерения толщины нанометровых слоев металла и электропроводности полупроводника в структурах металл—полупроводник по спектрам отражения и прохождения электромагнитного излучения // ЖТФ. 2006. Т. 76. №. 5. С. 112—117.
- 23. Сушко М.Я., Криськив С.К. Метод компактных групп в теории диэлектрической проницаемости гетерогенных систем // ЖТФ. 2009. Т. 79. №. 3. С. 97—101.