Регистрация / Вход
Прислать материал

Исследование влияния одностенных углеродных нанотрубок на электрические свойства силикона

Фамилия
Иванова
Имя
Екатерина
Отчество
Владимировна
Номинация
Материаловедение
Институт
Новых материалов и нанотехнологий (ИНМиН)
Кафедра
Материаловедения полупроводников и диэлектриков
Академическая группа
ММТМ-16-4-4
Научный руководитель
к.ф-м.н., доцент Подгорный Д.А.
Название тезиса
Исследование влияния одностенных углеродных нанотрубок на электрические свойства силикона
Тезис

В современном мире силикон широко используется в электронике, автомобильной, фармацевтической, технологической, химической и прочих промышленностях. Для создания проводимости в силиконы в настоящее время используются либо металлические наполнители, либо добавки технического углерода. Концентрация этих добавок в силиконе колеблется в интервале от 10 до 70% в зависимости от желаемого уровня проводимости, однако эти наполнители существенно изменяют физико-механические свойства самого материала, а также вносят изменения в процесс производства силиконового изделия.
Изучение свойств силиконов с добавлением одностенных углеродных нанотрубок показало, что нанотрубки влияют на электрические свойства силикона. Предполагается, что ОУНТ встраиваются в силикон и формируют взаимосвязанные сети между силиконовой матрицей и углеродными нанотрубками. Поэтому низкая концентрация таких материалов может обеспечить требуемую электропроводность и одновременно сохранить механические свойства эластомерной матрицы, что делает нанотрубки идеальными для такого применения. Однако проведение эксперимента стало доступным только после того, как в 2013 году российская компания ОКСиАл разработала технологию синтеза одностенных углеродных нанотрубок, и стало доступно коммерческое использование этого материала. На рисунке 1 представлено ТЭМ изображение ОУНТ.

Были получены образцы с различными концентрациями ОУНТ путем смешения жидких силиконов с нанотрубкам. Жидкий силикон смешивался с нанотрубками с помощью миксера до достижения однородной серой массы. Для снижения вероятности получения агломератов в смесь добавляли специальные добавки. Затем полученную смесь вулканизовали и проводили измерение удельного сопротивления.

Электросопротивление измерялось двухзондовым методом при комнатной температуре, при этом размер образца составлял 40*15*0,8 мм.

На рисунке 2 приведена зависимость электросопротивления силикона от содержания в нем ОУНТ. Наблюдается характерная кривая для содержания ОУНТ и уменьшения сопротивления.

На основе проведенной работы можно сделать вывод, что мы можем менять удельное сопротивление силикона, варьируя количество одностенных углеродных нанотрубок в его составе.