Електричні та механічні властивості композитів Ti–вуглецеві нанотрубки
Г. Ю. Михайлова$^{1}$, Є. Г. Лень$^{1,2}$, І. Є. Галстян$^{1}$, Є. А. Цапко$^{1}$, О. Ю. Герасимов$^{1}$, В. І. Патока$^{1}$, І. М. Сидорченко$^{1}$, М. М. Якимчук$^{1}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Київський 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 $\cong$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