Influence of structural features of fullerene-containing material on its resistive properties
UDC
53.06, 538.9, 621.31, 621.38EDN
USDLRBDOI:
10.31429/vestnik-15-2-86-93Abstract
The results of studies of the resistive properties of the carbon composite based on C60 fullerenes obtained by plasma-chemical method of synthesis and the method atomization of graphite are presented. Fullerene-containing materials obtained by the method of plasma-chemical synthesis and low-temperature Cracking were used as a substrate. The range of relative contents of the nanostructured phase was 2-25%. Variation of the source materials obtained by different ways allowed conduct a comparative analysis of the dependence of the conducting properties of the carbon composite from the concentration of C60.
In the process of measuring electrical characteristics, a wide spread of parameters was observed. This is due to the high porosity of the material. These phenomena are characteristic of percolation mechanisms and can be described by percolation theory.
The obtained results have an error in the permissible range (not more than 10%), which may allow in the future to obtain stable instrument elements based on the carbon powder composite.
Keywords:
fullerene containing material, fullerene C60, carbon, resistive properties, conductivity, pseudo alloying, carbon compositesFunding information
Работа выполнена в рамках выполнения проекта "Исследование поглощающих и отражающих свойств слоистых структур, содержащих полимерные, проводящие, резистивные, диэлектрические, ферромагнитные пленки, с целью создания неотражающих покрытий в сантиметровом и миллиметровом диапазонах длин волн" (14.578.21.0267) по программе "Исследования и разработки по приоритетным направлениям научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы".
References
- Мазинов А.С., Шевченко А.И., Карпенко Н.И., Гурченко В.С. Токовые характеристики нанокристаллического порошкового кремния, полученного методом высокотемпературного плазмохимического синтеза // Экологический вестник научных центров ЧЭС. 2017. №1. С. 59-64. [Mazinov, A.S., Shevchenko, A.I., Karpenko, N.I., Gurchenko, V.S. Current characteristics of nanocrystalline silicon powder obtained by high-temperature plasmochemical synthesis. Ecological Bulletin of Research Centers of the Black Sea Economic Cooperation, 2017, no. 1, pp. 59-64. (In Russian)]
- Juneja S., Sudhakar S., Khonina S.N. et al. Nanocrystalline Silicon Thin Films and Grating Structures for Solar Cells // Proceedings of SPIE. 2016. Vol. 9807. 98070F.
- Dachuan S., Resasco D. Study of the growth of conductive single-wall carbon nanotube films with ultra-high transparency // J. Chemical Physics Letters. 2011. Vol. 511. P. 356-362.
- Березкин В.И., Попов В.В. Перколяционный переход в углеродном композите на основе фуллеренов и терморасширенного графита // Физика твердого тела. 2018. Т. 60. Вып. 1. С. 202-206. [Berezkin, V.I., Popov, V.V. Percolation transition in a carbon composite based on fullerenes and thermally expanded graphite. Fizika tverdogo tela [Solid State Physics], 2018, vol. 60, iss. 1, pp. 202-206. (In Russian)]
- Безручко Г.С., Разоренов С.В., Попов М.Ю. Влияние добавки фуллерена C60 на прочностные свойства нанокристаллической меди и алюминия при ударно-волновом нагружении // Журнал технической физики. 2014. Т. 84. Вып. 3. С. 70-74. [Bezruchko, G.S., Razorenov, S.V., Popov, M.Yu. Effect of C60 Fullerene Additive on the Strength Properties of Nanocrystalline Copper and Aluminum under Shock Wave Loading. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki [Technical Physics], 2014, vol. 84, iss. 3, pp. 70-74. (In Russian)]
- Певцов А.Б., Феоктистов Н.А. Пленки нанокристаллического кремния, полученные методом микроволнового плазмохимического газофазного осаждения в условиях имульсной модуляции мощности разряда // Письма в ЖТФ. 2002. Т. 28. Вып. 7. С. 89-94. [Pevtsov, A.B., Feoktistov, N.A. Nanocrystalline silicon films prepared by microwave plasma chemical vapor deposition in the discharge power width modulation. Pisma v ZhTF [Letters to the JTPh], 2002, vol. 28, iss. 7, pp. 89-94. (In Russian)]
- Ефремов М.Д., Аржанникова С.А., Володин В.А. и др. Нанометровые кластеры и нанокристаллы кремния // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2007. Т. 2. Вып. 2. С. 51-60. [Yefremov, M.D., Arzhannikova, S.A., Volosin, V.A., et al. Nanometer clusters and silicon nanocrystals. Vestnik NGU.Seriya: Fizika [Vestnik of NGU. Series: Physics]. 2007, vol. 2, iss. 2, pp. 51-60. (In Russian)]
- Haufler R. E., Conceicao J., Chibante L.P.F., Chai Y. Efficient production of C60 (buck-minster-fullerene), C60H36, and the solvated buckide ion // J. Phys. Chem. 1990. Vol. 94. P. 8634-8636.
- Работягов К.В., Шевченко А.И., Мазинов А.С. и др. Исследование структуры и физико"=химических свойств пористых углеродных материалов, полученных низкотемпературным крекингом // Ученые записки Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского Серия "Биология, химия". 2015. Т. 1. Вып. 67. С. 125-131. [Rabotyagov, K.V., Say, E.V., Maksimova, E.M., Nauhatskiy, I.A., Karpenko, N.I., Shevchenko, A.I., Mazinov, A.S. Investigation of the structure and physicochemical properties for porous carbon materials obtained by low-temperature cracking. Uchonyye zapiski Krymskogo federalnogo universiteta imeni V.I. Vernadskogo. Seriya "Biologiya, himiya". Scientific Notes of V.I. Vernadsky Crimean Federal University. Biology. Chemistry, 2015, vol. 1 (67), iss. 3, pp. 125-131. (In Russian)]
- Мазинов А.С., Шевченко А.И., Воскресенский В.М., Куропаткин А.В. Наноструктурные полупроводники на основе порошковой технологии // Материалы 24-й Международной Крымской конференции "СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо '2014)". Севастополь. Изд-во Вебер, 2014. С. 740-741. [Mazinov, A.S., Shevchenko, A.I., Voskresenskiy, V.M., Kuropatrin, A.V. Nanostructural semiconductors based on powder technology. 24th International Crimean Conference Microwave & Telecommunication Technology (CriMiCo '2014). Conference Proceedings. Sevastopol, Veber Publ., 2014, pp. 740-741. (In Russian)]
- Богданов А.А., Дайнингер Д., Дюжев Г.А. Перспективы развития промышленных методов производства фуллеренов // Журнал технической физики. 2000. Т. 70. Вып. 5. С. 1-7. [Bogdanov, A.A., Daininger, D., Dyuzhev, G.A. Prospects for the development of industrial methods of fullerene production. Zhurnal tekhnicheskoy fiziki [Technical Physics], 2000, vol. 70, pp. 1-7. (In Russian)]
- Фуллерены. Метод синтеза. [электронный ресурс] URL http://www.stsnano.com/ produktsiya/фуллерены.html (дата обращения 20.02.2018) [Fullerenes. Method of synthesis. [electronic resource] URL http://www.stsnano.com/produktsiya/фуллерены.html (date of the application 20.02.2018)]
- Тарасевич Ю.Ю. Перколяция: теория, приложения, алгоритмы. М.: УРСС, 2002. 112 c. [Tarasevich, Yu.Yu. Percolation: theory, applications, and algorithms. Moscow, URSS, 2002, 112 p. (In Russian)]
- Работягов К.В. Сорбционные свойства утилизированного технического углерода // II Международная конференция к 150-летию со дня рождения В. И. Вернадского. Севастополь, 2013. С. 320. [Rabotyagov, K.V. Sorption properties of recycled carbon black. In II International Conference, dedicated to the 150th anniversary of the birth of V.I. Vernadsky, Sevastopol, 2013, pp. 320. (In Russian)]
Downloads
Downloads
Dates
Submitted
Accepted
Published
How to Cite
License
Copyright (c) 2018 Мазинов А.С., Работягов К.В., Гурченко В.С., Тютюник А.С.
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
