Електрофізичні та магнітні властивості масивів залізовмісних волокнистих вуглецевих нанокомпозитів

О. М. Сєдов$^{1}$, В. В. Холод$^{1}$, С. М. Махно$^{2}$, О. М. Лісова$^{2}$, М. В. Абрамов$^{2}$, С. П. Туранська$^{2}$, П. П. Горбик$^{2,3}$

$^{1}$ТОВ «Фронтерія Україна», вул. Цимлянська, 15, 69008 Запоріжжя, Україна
$^{2}$Інститут хімії поверхні ім. О. О. Чуйка НАН України, вул. Генерала Наумова, 17, 03164 Київ, Україна
$^{3}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 10.04.2019. Завантажити: PDF

Вивчено склад, електрофізичні та магнітні властивості масивів залізовмісних волокнистих вуглецевих нанокомпозитів (ЗВВНК), синтезованих з використанням методів газофазного піролітичного розкладу ацетилену та термокаталітичного осадження вуглецю в присутності каталізаторутворюючого залізовмісного концентрату. У складі ЗВВНК виявлено вуглецеві нановолокна та багатостінні вуглецеві нанотрубки (зовнішній діаметр 10–100 нм, довжина 100–1000 нм), а також нанокристалічні фази магнетиту, кремнезему, графіту, карбіду заліза, середній розмір яких, обчислений за формулою Шеррера, становить, відповідно, 33, 52, 15, 29 нм. Синтезовані зразки ЗВВНК є активними в процесах поглинання і відбивання електромагнітних хвиль у НВЧ діапазоні 1–80 ГГц. Питома намагніченість насичення та коерцитивна сила залежaть від хімічного складу зразків, збільшуючись із зростанням масової концентрації залізовмісного компоненту. Досліджені ЗВВНК при нагріванні на повітрі характеризуються термостабільністю до 300°C. Результати досліджень елементного складу, основних структурних, електрофізичних, магнітних характеристик та термічної стабільності ЗВВНК свідчать про їх перспективність для виробництва та технічних, екологічних і технологічних застосувань.

Ключові слова: залізовмісні вуглецеві нанокомпозити, вуглецеві нановолокна, багатостінні вуглецеві нанотрубки, наночастинки, електрофізичні і магнітні властивості.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v41/i09/1153.html

PACS: 61.46.Df, 61.46.Km, 61.48.De, 65.80.-g, 73.63.Fg, 75.20.-g


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. О. М. Івасишин, Є. Г. Лень, В. М. Надутов, В. А. Татаренко, Металлофиз. новейшие технол., 38, № 1: 1 (2016). Crossref
  2. P. Mierczynski, S. V. Dubkov, S. V. Bulyarskii, A. A. Pavlov, S. N. Skorik, A. Y. Trifonov, A. Mierczynska, E. P. Kitsyuk, S. A. Gavrilov, T. P. Maniecki, and D. G. Gromov, J. Mater. Sci. Technol., 34, No. 3: 472 (2018). Crossref
  3. S. Dubkov, I. Gavrilin, A. Dronov, A. Trifonov, A. Dudin, A. Sirotina, D. Gromov, and S. Gavrilov, Materials Today: Proceedings, 5, No. 8, Part 1: 15943 (2018). Crossref
  4. П. П. Горбик, С. М. Махно, І. В. Дубровін, М. В. Абрамов, В. М. Міщенко, Р. В. Мазуренко, А. Л. Петрановська, Є. В. Пилипчук, С. Л. Прокопенко, Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології, 15, № 1: 47 (2017).
  5. М. В. Абрамов, С. П. Туранська, П. П. Горбик, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 4: 423 (2018). Crossref
  6. O. M. Lisova, M. V. Abramov, S. M. Makhno, and P. P. Gorbyk, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 5: 624 (2018). Crossref
  7. П. В. Ратников, А. П. Силин, УФН, 188: 1249 (2018). Crossref
  8. П. М. Соколов, М. А. Звайгзне, В. А. Кривенков, А. П. Литвин, А. В. Баранов, А. В. Федоров, П. С. Самохвалов, И. Р. Набиев, Успехи химии, 88, № 4: 370 (2019). Crossref
  9. М. В. Абрамов, П. П. Горбик, В. М. Богатирьов, Поверхность, вып. 8 (23): 223 (2016). Crossref
  10. В. М. Богатырев, Н. В. Борисенко, Е. И. Оранская, М. В. Галабурда, С. Н. Махно, П. П. Горбик, Поверхность, вып. 9 (24): 136 (2017). Crossref
  11. С. В. Мищенко, А. Г. Ткачев, Углеродные наноматериалы. Производство, свойства, применение (Москва: Машиностроение: 2008).
  12. Физика поверхности (Ред. М. Т. Картель, В. В. Лобанов) (Киев: Институт химии поверхности им. А. А. Чуйко НАН Украины; ООО «Интерсервис»: 2015), т. 2.
  13. І. В. Уварова, П. П. Горбик, С. В. Горобець, О. А. Іващенко, Н. В. Ульянченко, Наноматеріали медичного призначення (Pед. В. В. Скороход) (Київ: Наукова думка: 2014).
  14. С. В. Горобець, О. Ю. Горобець, П. П. Горбик, І. В. Уварова, Функціональні біо- та наноматеріали медичного призначення (Київ: Кондор: 2018).
  15. M. M. Nishchenko, H. Yu. Mykhailova, G. P. Prikhodko, M. M. Dashevskyi, and O. I. Nakonechna, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 6: 749 (2018). Crossref
  16. A. M. Нестеренко, Н. Ф. Колесник, Ю. С. Ахматов, В. И. Сухомлин, О. В. Прилуцкий, Известия АН СССР. Серия Металлы, № 3: 12 (1982).
  17. Е. А. Кац, Энергия: экономика, техника, экология, №№ 3–6 (2008).
  18. А. Г. Кириченко, Н. Ф. Колесник, Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 4/6 (52): 12 (2011).
  19. А. Г. Кириченко, Ю. Ф. Терновой, В. О. Панова, Н. В. Личконенко, Металургія, вып. 2 (36): 77 (2016).
  20. Н. Ф. Колесник, А. Г. Кириченко, А. В. Харченко, Металургія, вып. 2 (34): 69 (2016).
  21. C. Wang, V. Murugadoss, J. Kong, Z. He, X. Mai, Q. Shao, Y. Chen, L. Guo, C. Liu, S. Angaiah, and Z. Guo, Carbon, 140: 696 (2018). Crossref
  22. Л. А. Апресян, Д. В. Власов, Т. В. Власова, В. И. Конов, А. А. Климанов, С. В. Терехов, Журнал технической физики, 76, № 12: 92 (2006).
  23. Н. В. Борисенко, В. М. Богатырев, И. В. Дубровин, Н. В. Абрамов, М. В. Гаевая, П. П. Горбик, Физико-химия наноматериалов и супрамолекулярных структур (Ред. А. П. Шпак, П. П. Горбик) (Киев: Наукова думка: 2007), т. 1, с. 394.
  24. T. Yamada, T. Namai, K. Hata, D. N. Futaba, K. Mizuno, J. Fan, M. Yudasaka, M. Yumura, and S. Iijima, Nature Nanotechnology, 1: 131 (2006). Crossref
  25. L. M. Jakubek, S. Marangoudakis, J. Raingo, X. Liu, D. Lipscombe, and R. H. Hurt, Biomaterials, 30: 6351 (2009). Crossref
  26. Н. Ф. Колесник, С. С. Кудиевский, А. Г. Кириченко, О. В. Прилуцкий, Термокаталитический распад монооксида углерода (Запорожье: Изд-во Запорожской государственной инженерной академии: 2006).
  27. K. J. MacKenzie, O. M. Dunens, and A. T. Harris, Industrial & Engineering Chemical Research, 49: 5323 (2010).
  28. A. L. Petranovska, N. V. Abramov, S. P. Turanska, P. P. Gorbyk, A. N. Kaminskiy, and N. V. Kusyak, J. Nanostruct. Chem., 5: 275 (2015). Crossref
  29. N. V. Abramov, S. P. Turanska, A. P. Kusyak, A. L. Petranovska, and P. P. Gorbyk, J. Nanostruct. Chem., 6: 223 (2016). Crossref
  30. П. П. Горбик, М. В. Абрамов, І. В. Дубровін, С. М. Махно, С. П. Туранська, Успехи физ. мет., 18: 59 (2017). Crossref