Електричні та механічні властивості композитів Ti–вуглецеві нанотрубки
Г. Ю. Михайлова1, Є. Г. Лень1,2, І. Є. Галстян1, Є. А. Цапко1, О. Ю. Герасимов1, В. І. Патока1, І. М. Сидорченко1, М. М. Якимчук1
1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Київський академічний університет НАН та МОН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 24.01.2020. Завантажити: PDF
В залежності від концентрації багатошарових вуглецевих нанотрубок (ВНТ) та ступеня стиснення зразків досліджено механічні та електричні властивості порошкових наносистем Ti–ВНТ, одержаних механічним перемішуванням. Аналіз зазначених властивостей показав їх якісні і кількісні зміни в діапазоні концентрацій 1,5–33% мас. ВНТ. Ці зміни свідчать про утворення композитів. Так, електропровідність композитів значно відрізняється як від відповідних значень для вихідних компонент, так і від усереднених значень, очікуваних для класичної суміші. Цей ефект обумовлено переносом вільних електронів з металу до ВНТ, співставною кількістю електричних контактів між складовими елементами композиту різної (метал–ВНТ) й однієї (переважно ВНТ–ВНТ) природи та конкуренцією між кількостями тунельних та омічних контактів. Показано, що попереднє оброблення деформацією стискання дозволяє збільшити максимальне значення електропровідності композиту у ≅1,5 рази завдяки злипанню за великих тисків ВНТ і частинок металу. Це при наступному подрібненні та навантаженні порошкового матеріалу призводить до зменшення кількості прямих контактів між частинками металу та до зростання числа контактів між ВНТ з підвищеною концентрацією у них вільних носіїв заряду. Такі наноструктуровані матеріали є перспективними для створення електродів для «холодних» фототермоемісійних перетворювачів енергії.
Ключові слова: багатошарові вуглецеві нанотрубки, титан, механічні властивості, електропровідність, оброблення тиском, механічна суміш, композит.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i04/0575.html
PACS: 61.48.De, 62.23.Pq, 72.80.Tm, 72.80.Vp, 73.63.Fg, 81.07.De