Особливості процесу структуроутворення нанокомпозитів на основі поліетилену за його наповнення вуглецевими нанотрубками

Ключові слова: полімерні нанокомпозити; екзотерми кристалізації; розмірність структуроутворення; вуглецеві нанотрубки

Анотація

Встановлено закономірності структуроутворення під час кристалізації полімерних нанокомпозитів на основі поліетилену, наповненого вуглецевими нанотрубками. Виявлено ефекти впливу на ці закономірності таких факторів, як масова частка наповнювача, швидкість охолодження і метод отримання композитів. Розгляду підлягали нанокомпозити, отримані методом, що базується на змішуванні компонентів у сухому вигляді і в розплаві полімеру. Виконано зіставлення експериментальних екзотерм кристалізації для досліджуваних композитів за зазначених методів їх отримання. З використанням екзотерм кристалізації і рівняння нуклеації отримано дані про особливості структуроутворення на початковій стадії кристалізації композитів. Встановлено, що на цій стадії наявний площинний і об'ємний механізм структуроутворення за деякого переважання останнього. Виконано аналіз закономірностей структуроутворення на стадії кристалізації в об'ємі композитів у цілому в припущенні наявності двох механізмів кристалоутворення, перший з яких пов'язаний з кристалізацією на флуктуаціях густини полімеру, другий – із кристалізацією, в якій роль її центрів відіграють частинки наповнювача. Показано, що механізми кристалізації на частинках наповнювача істотно залежать від його масової частки і методу отримання композиційних матеріалів.

Біографії авторів

N. M. Fialko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, завідувач відділу, член-кореспондент НАН України

R. V. Dinzhos, Миколаївський національний університет ім. В. О. Сухомлинського, м. Миколаїв

канд. фіз.-мат. наук, доцент, кафедра фізики та математики

Yu. V. Sherenkovskyi, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. науковий співробітник, пров. науковий співробітник

V. G. Prokopov, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

д-р техн. наук, професор, пров. науковий співробітник

N. O. Meranova, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. науковий співробітник, пров. науковий співробітник

R. O. Navrodska, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. науковий співробітник, пров. науковий співробітник

V. L. Jurchuk, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. науковий співробітник

G. V. Ivanenko, Інститут технічної теплофізики НАН України, м. Київ

канд. техн. наук, ст. науковий співробітник

Посилання

Dinzhos, R. V., Fialko, N. M., & Lysenkov, E. А. (2014). Analysis of thermal conductivity of polymer nanocomposites filled with carbon nanotubes and carbon black. Journal of Nanoscience and Electronic Physics, 6(1), 01015–1-01015–6.
Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., & Navrodska, R. A. (2015). Teplofizicheskiye svoystva polimernykh mikro- i nanokompozitov na osnove polikarbonata. [Thermophysical properties of polymer micro- and nanocomposites based on polycarbonate]. Industrial Heat Engineering, 37(2), 12–18. [In Russian].
Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., & Navrodska, R. A. (2015). Teplofizicheskiye kharakteristiki vysokoteploprovodnykh polimernykh mikro- i nanokompozitov. [Thermophysical characteristics of highly heat-conducting polymeric micro- and nanocomposites]. Industrial Heat Engineering, 37(5), 5–15. [In Russian].
Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., & Navrodska, R. A. (2015). Teplofizicheskiye svoystva nizkoteploprovodnykh polimernykh nanokompozitov dlya elementov energeticheskogo oborudovaniya. [Thermophysical properties of low-conductivity polymer nanocomposites for energy equipment elements]. Industrial Heat Engineering, 37(6), 5–14. [In Russian].
Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., & Navrodska, R. A. (2015). Temperaturnyye zavisimosti koeffitsiyentov teploprovodnosti polimernykh mikro- i nanokompozitsionnykh materialov [Temperature dependences of the thermal conductivity coefficients of polymeric micro- and nanocomposite materials]. Industrial Heat Engineering, 38(1), 5–15. [In Russian].
Dolinskiy, A. A., Fialko, N. M., Navrodska, R. A., & Gnedash, G. A. (2014). Osnovnyye printsipy sozdaniya teploutilizatsionnykh tekhnologiy dlia kotelnykh maloy energetiki [Basic principles of heat recovery technologies for boilers of the low thermal power]. Industrial Heat Engineering, 36(4), 27–35. [In Russian].
Fialko, N. M., Aronov, I. Z., Navrodskay, R. A., & Presich, G. A. (2003). Effektivnost primeneniya kondensatsionnykh teploutilizatorov v sistemakh teplosnabzheniya [The efficacy of the condensing heat exchanger in heat supply systems]. Industrial Heat Engineering, 25(3), 36–41. [In Russian].
Fialko, N. M., Dinzhos, R. V, & Navrodska, R. A. (2016). Vliyaniye tipa polimernoy matritsy na teplofizicheskiye svoystva i strukturoobrazovaniye polimernykh nanokompozitov. [The influence of the type of polymer matrix on the thermophysical properties and the structure formation of polymeric nanocomposites]. Technological systems, 38(3), 49–59. [In Russian].
Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., Sherenkovsky, Yu. V., Meranova, N. O., & Navrodska, R. A. (2017). Teploprovodnost polimernykh mikro- i nanokompozitov na osnove polietilena pri razlichnykh metodakh ikh polucheniya [Heat conductivity of polymeric micro- and nanocomposites based on polyethylene at various methods of their preparation]. Industrial Heat Engineering, 39(4), 21–25. [In Russian].
Fialko, N. M., Gomon, V. I., Navrodska, R. A., Prokopov, V. G., & Presich, G. A. (2000). Osobennosti metodiki rascheta poverkhnostnykh teploutilizatorov kondensatsionnogo tipa. [Specifics of the calculation procedure for surface heat exchangers of condensation type]. Industrial Heat Engineering, 22(2), 49–53. [In Russian].
Fialko, N. M., Navrodska, R. O., Dinzhos, R. V., Meranova, N. O., & Shevchuk, S. I. (2017). Effektivnost ispolzovaniya polimernykh mikro- i nanokompozitov dlya teploobmennykh apparatov gazo-gazovogo tipa [Efficiency of polymer micro and nanocomposites for heat-exchange gas-gas type devices]. Industrial Heat Engineering, 39(5), 12–19. [In Ukrainian].
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Navrodska, R. A., & Sherenkovsky, Yu. V. (2014). Effektivnost teploutilizatcionnoi ustanovki dlia kotelnykh, optimizirovannoi razlichnymi metodami. [Efficiency of heat utilization unit for boiler houses, optimized by various methods]. Industrial Heat Engineering, 36(1), 41–46. [In Russian].
Fialko, N. M., Stepanova, A. I., Presich, G. A., & Navrodska, R. A. (2012). Termodinamicheskaya optimizatsiya i analiz effektivnosti teploutilizatsionnykh sistem kotel'nykh agregatov. [Thermodynamic optimization and analysis of efficiency of heat recovery systems of boiler units]. Industrial Heat Engineering, 34(1), 90–93. [In Russian].
Fialko, N. M., Zimin, L. B., & Dubovskoy, S. V. (2000). Utilizatsiya energii vybrosov sistem mestnoy ventilyatsii metropolitenov s pomoshchyu teplovykh nasosov [Utilization of energy emissions of local ventilation systems of subways using heat pumps]. Industrial Heat Engineering, 22(1), 90–93. [In Russian].
Zimin, L. B., & Fialko, N. M. (2008). Аnaliz effektivnosti teplonasosnykh sistem utilizatsii teploty kanalizatsionnykh stokov dlia teplosnabzheniya sotsialnykh obektov [Analysis of the effectiveness of heat pump systems of sewage runoff heat recovery for social facilities heat supply]. Industrial Heat Engineering, 30(1), 77–85. [In Russian].
Опубліковано
2018-07-27
Як цитувати
Fialko, N. M., Dinzhos, R. V., Sherenkovskyi, Y. V., Prokopov, V. G., Meranova, N. O., Navrodska, R. O., Jurchuk, V. L., & Ivanenko, G. V. (2018). Особливості процесу структуроутворення нанокомпозитів на основі поліетилену за його наповнення вуглецевими нанотрубками. Науковий вісник НЛТУ України, 28(6), 74-80. https://doi.org/10.15421/40280614
Розділ
Технологія та устаткування

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають