Temperature Dependence of Direct Current Conductivity in TiO2/Epoxy Polymer Dielectric Nanocomposites

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A study is performed of the effect TiO2 nanoparticles have on the temperature dependence of the direct current conductivity of epoxy polymers. The value of direct current conductivity is determined by analyzing the frequency dependence of the complex permittivity in the 102–105 Hz range of frequencies. Two characteristic regions are found on the temperature dependence of direct current conductivity: the Vogel–Fulcher–Tammann dependence above the glass transition temperature (Tg), and the Arrhenius dependence below Tg, due apparently to a change in the mechanism of conduction after the freezing of ionic mobility at temperatures

About the authors

E. V. Rabenok

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: jane.rabenok@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, Russia

G. F. Novikov

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: jane.rabenok@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, Russia

L. M. Bogdanova

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences

Email: jane.rabenok@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, Russia

Yu. S. Bukichev

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences; Moscow Aviation Institute (National Research University)

Email: jane.rabenok@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, Russia; 125993, Moscow, Russia

G. I. Dzhardimalieva

Institute of Problems of Chemical Physics, Russian Academy of Sciences; Moscow Aviation Institute (National Research University)

Author for correspondence.
Email: jane.rabenok@gmail.com
Chernogolovka, Moscow oblast, Russia; 125993, Moscow, Russia

References

  1. Chu B., Zhou X., Ren K. et al. // Sci. 2006. V. 313. P. 334. https://doi.org/10.1126/science.1127798
  2. Prateek, Thakur V.K., Gupta R.K. // Chem. Rev. 2016. V. 116. P. 4260. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.5b00495
  3. Huang X., Jiang P., Xie L. // Appl. Phys. Lett. 2009. V. 95. P. 242901. https://doi.org/10.1063/1.3273368
  4. Xie L.Y., Huang X.Y., Wu C. et al. // Journal of Materials Chemistry. 2011. V. 21. № 16. P. 5897. https://doi.org/10.1039/c0jm04574h
  5. Luo H., Chen C., Zhou K. et al. // RSC Advances. 2015. V. 5. № 84. P. 68515. https://doi.org/10.1039/c5ra11753d
  6. ahimabady M., Mirshekarloo M.S., Yao K. et al. // Physical Chemistry Chemical Physics. 2013. V. 15. № 38. P. 16242. 10.1039/c3cp52267
  7. Ioannou G., Patsidis A., Psarras G.C. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2011. V. 42. № 1. P. 104. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.10.010
  8. Patsidis A., Psarras G.C. // ExP. Polym. Lett. 2008. V. 2. № 10. P. 718. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2008.85
  9. Wang J., Liu S., Wang J. et al. // Journal of Alloys and Compounds. 2017. V. 726. P. 587. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.07.341
  10. Hu P., Wang J., Shen Y. et al. // Journal of Materials Chemistry A. 2013. V. 1. № 39. P. 12321. https://doi.org/10.1039/c3ta11886j
  11. Kim J.Y., Jung H.S., No J.H. et al. // Journal of Electroceramics. 2006. V. 16. № 4. P. 447. https://doi.org/10.1007/s10832-006-9895-z
  12. Homes C.C., Vogt T. // Nature Materials. 2013. V. 12. № 9. P. 782. https://doi.org/10.1038/nmat3744
  13. Noman M.T., Ashraf M.A., Ali A. // Environmental Science and Pollution Research. 2019. V. 26. P. 3262. https://doi.org/10.1007/s11356-018-3884-z
  14. Kontos G.A., Soulintzis A.L., Karahaliou P.K. et al. // ExP.Polym. Lett. 2007. V. 1. № 12. P. 781. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2007.108
  15. Tomara G.N., Kerasidou A.P., Patsidis A.C. et al. // Composites Part A: Applied Science and Manufacturing. 2015. V. 71. P. 204. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2015.017
  16. Parker R.A. // Phys. Rev. 1961. V. 124. № 6. P. 1719. https://doi.org/10.1103/physrev.124.1719
  17. Yu E., Zhang Q., Xu N. et al. // RSC Advances. 2017. V. 7. № 7. P. 3949. https://doi.org/10.1039/c6ra26772f
  18. Guo R., Luo H., Liu W. et al. // Physical Chemistry Chemical Physics. 2018. V. 20. № 26. P. 18031. https://doi.org/10.1039/c8cp02958j
  19. Basu R., Iannacchione G.S. // Journal of Applied Physics. 2008. V. 104. № 11. P. 114107. https://doi.org/10.1063/1.3035963
  20. Dang Z., Shen Y., Fan L. et al. // J. Appl. Phys. 2003. V. 93. № 9. P. 5543. https://doi.org/10.1063/1.1562740
  21. Su R., Luo Z., Zhang D. et al. // J. Phys. Chem. C. 2016. V. 120. № 22. P. 11769. https://doi.org/10.1021/acs.jpcc.6b01853
  22. Dang Z.M., Yuan J.K., Zha J.W. et al. // Progress in Materials Science. 2013. V. 57. № 4. P. 660. https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2011.08.001
  23. Xu N., Hu L., Zhang Q. et al. // ACS Applied Materials & Interfaces. 2015. V. 7. № 49. P. 27373. https://doi.org/10.1021/acsami.5b08987
  24. Guo N., DiBenedetto S.A., Tewari P. et al. // Chemistry of Materials. 2010. V. 22. № 4. P. 1567. https://doi.org/10.1021/cm902852h
  25. Khan M., Khurram A.A., Li T. et al. // Journal of Materials Science & Technology. 2018. V. 34. № 12. P. 2424. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2018.06.014
  26. Zha J.W., Song H.T., Dang Z.M. et al. // Applied Physics Letters. 2008. V. 93. № 19. P. 192911. https://doi.org/10.1063/1.3025408
  27. Zhang Y.H., Dang Z.M., Xin J.H. et al. // Macromolecular Rapid Comm. 2005. V. 26. № 18. P. 1473. https://doi.org/10.1002/marc.200500310
  28. Zha J.W., Dang Z.M., Zhou T. et al. // Synthetic Metals. 2010. V. 160. № 23. P. 2670. https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2010.10.024
  29. Берестенко В.И., Торбов В.И., Чукалин В.И. и др. // Химия высоких энергий. 2011. Т. 45. № 5. С. 468. https://www.elibrary.ru/item.asp?id=16766121
  30. Букичев Ю.С., Богданова Л.М., Спирин М.Г. и др. // Вестн. Московского авиационного института. 2021. Т. 28. № 2. С. 224. https://doi.org/10.34759/vst-2021-2-224-237
  31. Новиков Г.Ф., Рабенок Е.В., Эстрин Я.И. и др. // Журн. физ. химии. 2014. Т. 88. № 10. С. 1605. https://doi.org/10.7868/S004445371410029X
  32. Novocontrol GmbH // WinFit 2.9 Owner’s Manual. 2000. № 12. P. 137.
  33. Monai M., Montini T., Fornasiero P. // Catalysts. 2017. V. 7. № 10. P. 304. https://doi.org/10.3390/catal7100304
  34. Nikonorova N.A., Barmatov E.B., Pebalk D.A. et al. // J. Phys. Chem. C. 2007. V. 111. № 24. P. 8451. https://doi.org/10.1021/jp068688a
  35. Новиков Г.Ф., Рабенок Е.В., Богданова Л.М., Иржак В.И. // Журн. физ. химии. 2017. Т. 91. № 10. С. 1760. https://doi.org/10.7868/S0044453717100302
  36. Новиков Г.Ф., Рабенок Е.В., Богданова Л.М. // Сборник трудов XVIII Международной конференции по химии и физикохимии олигомеров. Нижний Новгород, 2019. Т. 2. С. 74.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (22KB)
3.

Download (107KB)
4.

Download (1MB)
5.

Download (669KB)
6.

Download (84KB)
7.

Download (57KB)

Copyright (c) 2023 Е.В. Рабенок, Г.Ф. Новиков, Л.М. Богданова, Ю.С. Букичев, Г.И. Джардималиева

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».