Вышедшие номера
Влияние содержания технического углерода на электрофизические характеристики полимерных композитов
Зюзин А.М. 1, Игонченкова К.Е. 1
1Национальный исследовательский Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарева, Саранск, Россия
Email: zyuzin.am@rambler.ru, kristinaigoncenkova@gmail.com
Поступила в редакцию: 13 августа 2025 г.
В окончательной редакции: 20 августа 2025 г.
Принята к печати: 21 октября 2025 г.
Выставление онлайн: 28 ноября 2025 г.

Установлено резкое возрастание эффективной диэлектрической проницаемости композитов с матрицей из этиленвинилацетата при концентрациях технического углерода, соответствующих области перколяции, а также наличие максимума диэлектрических потерь при значениях концентрации, при которых доминирующий вклад в проводимость обусловлен полевой эмиссией. Выявлена корреляция между зависимостями эффективной диэлектрической проницаемости и проводимости от содержания технического углерода. В композитах с концентрацией технического углерода, соответствующей точке перколяции и выше, обнаружено расхождение между экспериментальной и расчетной зависимостями емкости плоского конденсатора с композитом между обкладками от толщины композита. Показано, что величина расхождения возрастает с увеличением проводимости и уменьшением частоты. При значении проводимости, большем ~2 Ω-1· m-1, емкость конденсатора перестает зависеть от толщины образца. Предложен основанный на квазиэлектростатическом приближении подход, позволяющий объяснить полученные результаты, а также высокие значения эффективной диэлектрической проницаемости полупроводящих материалов. Ключевые слова: эффективная диэлектрическая проницаемость, полимерные композиты, технический углерод, электрическая проводимость.
  1. Э.Р. Блайт, Д. Блур. Электрические свойства полимеров. Физматлит, М. (2008). 378 с
  2. В.А. Марков, В.А. Гущин, А.В. Марков. Пластические массы 1- 2, 44 (2019)
  3. А.М. Зюзин, А.А. Карпеев, Н.В. Янцен. ЖТФ 92, 6, 829 (2022)
  4. А.С. Степашкина, Е.С. Цобкалло, О.А. Москалюк, А.Н. Алешин. Письма в ЖТФ 41, 2, 7 (2015)
  5. W. Li, U.W. Gedde, H. Hilborg. IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul. 23, 2, 1156 (2016)
  6. И.А. Маркевич, Г.Е. Селютин, Н.А. Дрокин, А.Г. Селютин. ЖТФ 90, 7, 1151 (2020)
  7. M. Rahaman. RSC Adv. 13, 36, 25443 (2023)
  8. Б.А. Беляев, В.В. Тюрнев. ЖЭТФ 154, 4, 716 (2018)
  9. A. Ameli, M. Nofar, C.B. Park, P. Potschke, G. Rizvi. Carbon 71, 206 (2014)
  10. В.А. Акзигитов, А.А. Беляев, А.О. Курносов, С.М. Паярель, Труды ВИАМ 132, 2, 12 (2024)
  11. Y. Hazama, N. Ainoya, J. Nakamura, A. Natori. Phys. Review B 82, 4, 045204 (2010)
  12. В.Г. Плещев. ФТТ 65, 5, 767 (2023)
  13. А.В. Ильинский, Р.А. Кастро, А.А. Кононов, М.Э. Пашкевич, Е.Б. Шадрин. ФТТ 65, 8, 1325 (2023)
  14. Г.В. Моисеевская, Г.И. Раздьяконова, М.Ю. Караваев, А.А. Петин, Е.А. Стрижак. Каучук и резина 4, 24 (2015)
  15. Л.Д. Ландау, Е.М. Лившиц, Электродинамика сплошных сред. Физматлит, М. (2005). 656 c
  16. А.М. Зюзин, К.Е. Игонченкова, А.А. Карпеев. ПЖТФ 51, 10, 40 (2025)
  17. А.М. Зюзин, А.А. Карпеев, К.Е. Игонченкова. ПЖТФ 49, 13, 21 (2023)
  18. С.В. Мякин, Н.А. Бубис, Л.М. Кузнецов, М.В. Жуков, А.Ю. Шмыков. ФТТ 64, 6, 746 (2022)
  19. B.A. Соцков. ЖТФ 83, 10, 85 (2013)
  20. В.И. Яковлев. Классическая электродинамика. Новосиб. ун-т, Новосибирск (2003). 267 с
  21. A. Zangwill. Modern Electrodynamics. Cambridge Press, Cambridge (2012). 998 с
  22. В.А. Алешкевич. Электромагнетизм. Физматлит, М. (2014). 404 с