掺杂纳米石墨与石墨烯纳米粒子的等规聚丙烯复合材料的电学、弹性性质及缺陷结构
软凝聚态物质
2022-06-01 v1 材料科学
摘要
导电聚合物在传感器、执行器、电光器件、太阳能电池等方面有广泛技术应用。为提升其操作性能、机械、热、电和光学性质，此类聚合物常掺入碳同素异形体纳米填料。新型纳米复合聚合物的功能性可能由纳米粒子与聚合物的尺寸特征以及此类对象中的电荷转移等不同物理效应所决定。我们基于动态力学分析（DMA）、介电谱、小角中子散射（SANS）和理论建模的结果，表征并分析了以高结晶度等规聚丙烯（iPP）为基体、掺杂不同浓度与约 100 nm 尺寸的石墨烯纳米片（GNP）和纳米石墨粒子的新型聚合物纳米复合材料的结构、弹性和电学性质。在 iPP 体内聚集为分形对象的碳纳米粒子改变了其相较于原始聚合物的机械塑性、弹性和电学性质。我们借助 Cosserat 弹性概念研究纳米填料形貌的改性，该概念涉及由纳米石墨与 GNP 聚集引起的线性拓扑缺陷行为的描述。我们以 Cosserat 弹性模型框架下的晶格数值模拟补充实验数据，以估算整个 iPP 复合材料的一些力学特征。
引用
@article{arxiv.2205.15392,
title = {Electrical, elastic properties and defect structures of isotactic polypropylene composites doped with nanographite and graphene nanoparticles},
author = {L. V. Elnikova and A. N. Ozerin and V. G. Shevchenko and A. T. Ponomarenko and P. M. Nedorezova and O. M. Palaznik and V. V. Skoi and A. I. Kuklin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2205.15392},
year = {2022}
}
备注
9 pages, 3 figures, the conference paper. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2006.07595