Влияние нановолокнистого углеродного наполнителя на электрофизические свойства и термоокислительную стабильность эпоксидных композитов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.17.07, кандидат технических наук Баннов, Александр Георгиевич

• Баннов, Александр Георгиевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Баннов, Александр Георгиевич

Содержание

Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Классификация нановолокнистых углеродных материалов

1.2 Перколяционная проводимость в эпоксидных композитах с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

1.3 Описание электрофизических свойств эпоксидных композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

1.4 Основные методы приготовления эпоксидных композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

1.5 Химическая обработка нановолокнистых углеродных материалов

1.6 Термическая обработка нановолокнистых углеродных материалов

1.7 Измельчение нановолокнистых углеродных материалов

1.8 Перспективные области применения эпоксидных композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

1.9 Термоокислительная стабильность эпоксидных композитов с добавлением

нановолокнистых углеродных материалов

Заключение к главе 1

Глава 2 Объекты и методы исследования

2.1 Описание основных типов нановолокнистых углеродных материалов, используемых в работе

2.2 Методика модификации нановолокнистых углеродных материалов

2.2.1 Методика термической обработки нановолокнистых углеродных материалов

2.2.2 Методика химической обработки нановолокнистых углеродных материалов

2.2.3 Методика электрохимической обработки нановолокнистых углеродных материалов

2.2.4 Методика измельчения нановолокнистых углеродных материалов

2.2.5 Методика приготовления эпоксидных композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

2.2.6 Влияние фракционного состава нановолокнистых углеродных материалов на свойства эпоксидных композитов

2.3 Методика измерения электрофизических свойств композиционных материалов

2.4 Физико-химические методы анализа нановолокнистых углеродных материалов

2.4.1 Просвечивающая электронная микроскопия

2.4.2 Рентгенофотоэлектронная спектроскопия

2.4.3 Спектроскопия комбинационного рассеяния света

2.4.4 Рентгеновская дифракция

2.4.5 Низкотемпературная адсорбция азота

2.4.6 Термогравиметрический анализ

2.4.7 Другие методы определения свойств нановолокнистых углеродных материалов и композитов на их основе

Заключение к главе 2

Глава 3 Электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/ углеродные нановолокна

3.1 Свойства углеродных нановолокон

3.2 Влияние фракционного состава гранулированных нановолокнистых

углеродных материалов на электрофизические свойства эпоксидных композитов

3.3 Влияние измельчения углеродных нановолокон на электрофизические

свойства эпоксидных композитов

3.3.1 Влияние измельчения на свойства углеродных нановолокон

3.3.2 Электрофизические свойства эпоксидных композитов с добавлением измельченных углеродных нановолокон

3.4 Электрофизические свойства эпоксидных композитов с добавлением

термически обработанных углеродных нановолокон

2

3.5 Влияние химической обработки углеродных нановолокон на электрофизические свойства эпоксидных композитов

3.6 Распределение наполнителя в эпоксидных композитах с добавлением обработанных гранулированных нановолокнистых углеродных материалов

3.7 Электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна

3.7.1 Электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна, полученных методом ультразвукового диспергирования в эпоксидной смоле

3.7.2 Электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна, полученных методом механического перемешивания в эпоксидной смоле

3.7.3 Влияние различных методов приготовления композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна на их электрофизические свойства в области малых концентраций наполнителя

3.7.4 Влияние различных методов приготовления композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна на их электрофизические свойства в области повышенных концентраций наполнителя

3.7.5 Влияние продолжительности ультразвукового диспергирования углеродных нановолокон в эпоксидной смоле на электрофизические свойства композитов

3.7.6 Анализ соотношений, описывающих электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна на постоянном токе

3.7.7 Анализ соотношений, описывающих электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/углеродные нановолокна на переменном токе

3.7.8 Разработка модифицированного правила смесей для описания электрофизических свойств эпоксидных композитов, содержащих нановолокнистый углеродный наполнитель

Заключение к главе 3

Глава 4 Электрофизические свойства композитов эпоксидная смола/многостенные

углеродные нанотрубки

4.1 Свойства многостенных углеродных нанотрубок

4.2 Влияние методов приготовления эпоксидных композитов с добавлением углеродных нанотрубок на их электрофизические свойства

4.2.1 Сравнение электрофизических свойств композитов эпоксидная смола/углеродные нанотрубки, полученных методами ультразвукового диспергирования и механического перемешивания наполнителя в эпоксидной смоле

4.2.2 Сравнение различных методов приготовления композитов эпоксидная смола/многостенные углеродные нанотрубки

4.2.3 Влияние параметров механического перемешивания на электрофизические свойства эпоксидных композитов, содержащих многостенные углеродные нанотрубки

4.3 Взаимосвязь между свойствами многостенных углеродных нанотрубок и порогами перколяции эпоксидных композитов

4.4 Влияние термической обработки многостенных углеродных нанотрубок на электрофизические свойства эпоксидных композитов

4.5 Влияние продолжительности ультразвукового диспергирования многостенных углеродных нанотрубок в эпоксидной смоле на электрофизические свойства

композитов

Заключение к главе 4

Глава 5 Термоокислительная стабильность эпоксидных композитов, содержащих нановолокнистый углеродный материал

5.1 Влияние параметров химической обработки углеродного нановолокнистого наполнителя на термоокислительную стабильность эпоксидных композитов

5.2 Влияние различных способов обработки углеродных нановолокнистых наполнителей на их свойства и термоокислительную стабильность эпоксидных композитов

5.2.1 Структурные особенности обработанных углеродных нановолокон

5.2.2 Химический состав поверхностных слоев углеродных нановолокон, обработанных различными способами

5.2.3 Оценка степени разупорядоченности обработанных углеродных нановолокон по данным спектроскопии комбинационного рассеяния света

5.2.4 Влияние различных способов обработки углеродных нановолокон на термоокислительную стабильность эпоксидных композитов

5.3 Влияние измельчения углеродного нановолокнистого наполнителя на термоокислительную стабильность эпоксидных композитов

5.4 Влияние методов приготовления эпоксидных композитов с добавлением

углеродных нановолокон на их термоокислительную стабильность

Заключение к главе 5

Глава 6 Технологические особенности модификации нановолокнистых углеродных материалов и получения эпоксидных композитов

6.1 Анализ технологических особенностей получения композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов

6.2 Технологическая схема модификации гранулированных нановолокнистых углеродных материалов

6.3 Рекомендации к технологии получения эпоксидных композитов с добавлением нановолокнистых углеродных материалов с улучшенными электрофизическими свойствами и термоокислительной стабильностью

Заключение к главе 6

Выводы

Список использованных источников

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Список терминов и сокращений

Благодарности

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние нановолокнистого углеродного наполнителя на электрофизические свойства и термоокислительную стабильность эпоксидных композитов»

Введение

В настоящее время композиционные материалы на основе эпоксидных олигомеров находят все большее применение в различных областях. Значительное место по количеству упоминаний в научной литературе, безусловно, занимают композиты с эпоксидной матрицей с добавлением наново л окнистых углеродных материалов (НУМ): углеродных нановолокон (УНВ) и многостенных углеродных нанотрубок (МУНТ). Одной из перспективных научных областей является разработка композитов на базе эпоксидных смол и БУМ с улучшенными электрофизическими свойствами, что предопределяет использование данных материалов в областях защиты от электростатического разряда, электромагнитного излучения и помех, а также в производстве датчиков различного назначения. Введение НУМ в состав эпоксидной матрицы позволяет не только повысить электрофизические свойства, но и значительно улучшить термоокислительную стабильность композитов.

Однако в исследованиях электрофизических свойств композитов эпоксидная смола (ЭС)/НУМ до сих пор не решено множество проблем, связанных с определением влияния различных способов обработки НУМ на электрофизические свойства получаемых материалов. Несмотря на большое количество работ посвященных изучению электрофизических и перколяционных характеристик композитов, выводы о том, какие из свойств углеродных наноразмерных наполнителей оказывают определяющее воздействие на их характеристики, практически отсутствуют. Кроме того, существенной проблемой является наличие противоречивых данных о влиянии того или иного метода получения композитов на их электрофизические свойства и термоокислительную стабильность. Накопление и анализ данных подобного рода, связанных с решением вышеперечисленных проблем является актуальной задачей, решение которой необходимо для развития основ направленного получения эпоксидных композиционных материалов, содержащих НУМ, с улучшенными электрофизическими свойствами и термоокислительной стабильностью. В связи с вышеизложенным, данная

диссертационная работа, направленная на решение указанных задач, является, несомненно актуальной.

Целью данной работы является установление закономерностей изменения электрофизических свойств композитов ЭС/НУМ в зависимости от структурных, поверхностных и морфологических особенностей углеродных нановолокнистых наполнителей, способов и параметров их обработки, а также методов приготовления данных композитов.

В результате работы получены следующие новые данные:

• Установлена зависимость электрофизических свойств композитов ЭС/НУМ от фракционного состава вводимого гранулированного наноуглеродного материала;

• Установлено влияние параметров измельчения и термической обработки НУМ на электрофизические свойства полученных эпоксидных композитов;

• Установлены зависимости электропроводности и диэлектрической проницаемости эпоксидных композитов с добавлением широкого набора углеродных нановолокнистых наполнителей в диапазоне частот 10"1—106 Гц переменного поля;

• Впервые установлены пределы применимости различных методов приготовления композитов ЭС/НУМ, позволяющих получать материалы с улучшенными электрофизическими свойствами;

• Предложены новые соотношения для расчета электрофизических свойств композитов ЭС/НУМ, основанные на новой (модифицированной) формулировке обобщенного правила смесей, хорошо согласующиеся с экспериментальными данными, полученными в широких диапазонах концентраций НУМ и частот переменного поля.

Практическая значимость:

• Представленные в диссертационной работе результаты могут быть использованы в разработке технологических процессов получения эпоксидных композитов с добавлением НУМ с требуемыми свойствами;

• Результаты могут быть использованы для получения модифицированных углеродных наноматериалов с улучшенными характеристиками применительно к повышению электрофизических свойств и термоокислительной стабильности эпоксидных композитов;

• Результаты исследований показали, что полученные материалы обладают высокой электропроводностью и диэлектрической проницаемостью вкупе с улучшенной термоокислительной стабильностью, что позволяет использовать их в качестве экранов для защиты от электромагнитного излучения и помех, антиэлектростатических компаундов и покрытий.

Диссертация состоит из введения, шести глав, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 182 страницах, содержит 76 рисунков, 31 таблицу. Список использованных источников содержит 113 наименований.

В главе 1 представлен литературный обзор по проблемам влияния различных способов обработки БУМ на электрофизические свойства и термоокислительную стабильность эпоксидных композитов и композитов на базе других матриц. Приведено описание основных методов приготовления композитов с добавлением НУМ. Описано влияние различных способов обработки НУМ на их свойства.

В главе 2 дано описание объектов и методов исследования. Описаны основные типы исследуемых ПУМ и параметры их модификации. Приведены основные методы приготовления композитов ЭС/НУМ, а также методики определения их электрофизических свойств и термоокислительной стабильности. Также в данной главе представлены сведения о физико-химических методах анализа, применяемых для исследования НУМ.

В главе 3 приведены результаты исследований о влиянии различных способов

обработки на характеристики УНВ и электрофизические свойства композитов

ЭС/УНВ. Проведена оценка влияния различных методов приготовления композитов

ЭС/УНВ на их электрофизические свойства. На основе анализа различных

соотношений для описания электрофизических свойств на постоянном и

переменном токе, разработано модифицированное правило смесей, позволяющее

8

эффективно описывать данные свойства композитов ЭС/УНВ в более широком диапазоне частот переменного поля и концентраций наполнителя.

В главе 4 представлены результаты исследования электрофизических свойств композитов ЭС/МУНТ с использованием наполнителей различных типов. Также представлены характеристики МУНТ, полученные с помощью широкого спектра физико-химических методов анализа. Проведен анализ влияния различных методов приготовления композитов ЭС/МУНТ на их электрофизические свойства.

В главе 5 представлены результаты исследования термоокислительной стабильности композитов ЭС/УНВ. Проведено сравнение различных способов обработки УНВ и оценено влияние эффективности обработки на термоокислительные свойства композитов ЭС/УНВ. Приведены результаты оценки влияния метода приготовления композитов ЭС/УНВ на их термоокислительную стабильность.

В главе 6 приведены данные анализа технологических схем получения композитов ЭС/НУМ. Также приведена технологическая схема модификации гранулированных НУМ. Сформулированы рекомендации к технологии получения эпоксидных композитов с добавлением НУМ.

В приложении представлена оценка экономической эффективности получения эпоксидных композитов с добавлением различных нановолокнистых углеродных наполнителей и приведены справки об использовании результатов диссертации.

Работа выполнена на кафедре технологических процессов и аппаратов Новосибирского государственного технического университета.

Заключение диссертации по теме «Химия и технология топлив и специальных продуктов», Баннов, Александр Георгиевич

Выводы

1. На основании выполненного комплексного анализа влияния измельчения, химической и термической обработок углеродных нановолокон на их поверхностные, структурные и морфологические особенности сделана оценка влияния данных видов обработки на электрофизические свойства композитов ЭС/УНВ.

2. Установлено, что термическая обработка НУМ в диапазоне температур 1700-2600 °С вызывает снижение электрофизических свойств композитов, связанное с изменениями в особенностях транспорта заряда между включениями УНВ и снижением вклада межфазной поляризации. Повышение электропроводности УНВ в результате термической обработки не сказывается на электрофизических свойствах композитов.

3. Установлено, что измельчение с центростремительными ускорениями 15-20§ и продолжительностями 2-12,5 мин. способствует изменению гранулометрического состава НУМ и повышению электрофизических свойств эпоксидных композитов.

4. Установлено, что при добавлении гранулированного нановолокнистого углеродного наполнителя в состав композитов предпочтительно использовать смесь фракций 100-315 мкм и 315-500 мкм (р<25 масс. %). В области повышенных концентраций наполнителя (р> 25 масс. %) предпочтительно использовать наполнитель с размером частиц менее 100 мкм.

5. Установлено, что метод приготовления композитов ЭС/НУМ влияет не только на значение порога перколяции, но и на величину повышения свойств композита при переходе через данный порог. Различия в электрофизических свойствах композитов в зависимости от используемого метода их получения, связаны с влиянием способа диспергирования включений наполнителя на формирование проводящих сетей и распределение НУМ в эпоксидной матрице.

6. На основе анализа особенностей распределения наполнителя в объеме матрицы разработано модифицированное правило смесей, позволяющее описывать электрофизические свойства композитов ЭС/УНВ в более широком диапазоне частот переменного поля и концентраций наполнителя.

7. Установлено, что порог перколяции композитов ЭС/МУНТ зависит от насыпной плотности наполнителя. Использование МУНТ с низкой насыпной плотностью в качестве наполнителя позволяет получать композиты с низким порогом перколяции.

8. Установлены закономерности влияния основных методов приготовления композитов ЭС/МУНТ на их электрофизические свойства. Среди исследованных методов, механическое перемешивание наполнителя в эпоксидной смоле является наиболее эффективным для получения композитов ЭС/МУНТ.

9. Установлено, что электрохимическая обработка и измельчение УНВ являются предпочтительными способами обработки для повышения термоокислительной стабильности композитов ЭС/УНВ. Использование электрохимической обработки позволяет повысить отношение [0]/[С] на поверхности УНВ со структурой «вложенных конусов» до 6,2 ат. %, при полном отсутствии потерь массы углеродного материала в результате обработки.

10. На основании установленных закономерностей даны технологические рекомендации по получению эпоксидных композиционных материалов содержащих НУМ с заданными электрофизическими свойствами и термоокислительной стабильностью.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Баннов, Александр Георгиевич, 2012 год

Список использованных источников

1. Breuer О., Sundararaj U. Big returns from small fibers: a review of polymer/carbon nanotube composites // Polymer Composites. 2004. № 25(6). P. 630-645.

2. Baughman R. H., Zakhidov A. A., de Heer W. A. Carbon nanotubes - the route toward applications // Science. 2002. № 297. P. 787-792.

3. VanHattum F. W. J., Serp P., Figueiredo J. L., Bernardo C. A. The effect of morphology on the properties of vapour-grown carbon fibres // Carbon. 1997. № 35(6). P. 860-863.

4. Stauffer D., Aharony A. Introduction to Percolation Theory. London: Taylor & Francis, 1992. P. 91.

5. Kirkpatrick S. Percolation and conduction // Rev Mod Phys. 1973. № 45. P. 574-588.

6. Finegan I. C., Tibbetts G. G. Electrical conductivity of vapor-grown carbon fiber/thermoplastic composites // J Mater Res. 2001. № 16(6). P. 1668-1674.

7. Kovacs J. Z., Velagala B. S., Schulte K., Bauhofer W. Two percolation thresholds in carbon nanotube epoxy composites // Compos. Sci. Technol. 2007. № 67(5). P. 922-928.

8. Strumpler R., Glatz-Reichenbach J. Conducting polymer composites // J Electroceram. 1999. № 3(4). P. 329-346.

9. Al-Saleh M. H., Sundararaj U. A review of vapor grown carbon nanofiber/polymer conductive composites // Carbon. 2009. № 47. P. 2 -22.

10. Sandler J. K. W., Kirk J. E., Kinloch I. A., Shaffer M. S. P., Windle A. H. Ultra-low electrical percolation threshold in carbon-nanotube-epoxy composites // Polymer. 2003. № 44(19). P. 5893-5899.

11. Bryning M. В., Islam M. F., Kikkawa J. M., Yodh A. G. Very low conductivity threshold in bulk isotropic single-walled carbon nanotube-epoxy composites // Adv Mater. 2005. № 17(9). P. 1186-1191.

12. Schueler R., Petermann J., Schulte K., Wentzel H-P. Percolation in carbon black filled epoxy resin // Macromol Symp. 1996. № 104. P. 261-268.

13. Schueler R., Petermann J., Schulte K., Wentzel H-P. Agglomeration and electrical percolation behavior of carbon black dispersed in epoxy resin // J Appl Polym Sei. 1997. № 63. P. 1741-1746.

14. Lee B. O., Woo W. J., Kim M. S. EMI shielding effectiveness of carbon nanofiber filled poly(vinyl alcohol) coating materials // Macromol Mater Eng. 2001. № 286(2). P. 114-118.

15. Wu J. H., Chung D. D. L. Increasing the electromagnetic interference shielding effectiveness of carbon fiber polymer-matrix composite by using activated carbon fibers // Carbon 2002. № 40(3). P. 445-447.

16. Song Y., Noh T. W., Lee S. I., Gaines J. R. Experimental study of the three-dimensional AC conductivity and dielectric constant of a conductor-insulator composite near the percolation threshold // Phys Rev B. 1986. № 33. P. 904-908.

17. Connor M. T., Roy S., Ezquerra T. A., Balta Calleja F. J. Broadband ac conductivity of conductor-polymer composites // Phys Rev B. 1998. № 57. P. 1-4.

18. Allaoui A., Hoa S. V., Pugh M. D. The electronic transport properties and microstructure of carbon nanofiber/epoxy composites // Composites Science and Technology. 2008. № 68(2). P. 410-416.

19. Landauer R. The electrical resistance of binary metallic mixtures // J. Appl. Phys. 1952. № 23. P. 779-784.

20. McLachlan D. S., Blaszkiewicz M., Newnham R. E. Electrical resistivity of composites // J. Am. Ceram. Soc. 1990. № 73. P. 2187-2203.

21. Wu J., McLachlan D. S. Scaling behavior of the complex conductivity of graphite-boron nitride percolation systems // Phys. Rev. B. 1998. № 58. P. 14880-14887.

22. Chiteme C., McLachlan D. S. AC and DC conductivity, magnetoresistance, and scaling in cellular percolation systems //Phys. Rev. B. 2003. № 67. P. 1-18.

23. Heiss W. D., McLachlan D. S., Chiteme C. Higher-order effects in the dielectric constant of percolative metal-insulator systems above the critical point // Phys. Rev. B. 2000. № 62. P. 4196-4199.

24. Bruggeman D. A. G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von

heterogenen Substanzen // Ann. Phys. 1935. № 24. P. 636-679.

157

25. Baessler H., Herrmann G., Riehl N., Vaubel G. Space-charge-limited currents in tetracene single-crystals // Journal of Physics and Chemistry of Solids. 1969. № 30(6). P.1579-1585.

26. McLachlan D. S., Heaney M. B. Complex ac conductivity of a carbon black composite as a function of frequency, composition, and temperature // Phys. Rev. B. 1999. 60. P. 12746-12751.

27. Uvarov N. F. Estimation of composites conductivity using general mixing rule // Solid state ionics. 2000. № 136-137. P. 1267-1272.

28. Subhranshu S. S. Role of temperature and carbon nanotube reinforcement on epoxy based nanocomposites // Journal of minerals & materials characterization & engineering. 2009. № 8(1). P. 25-36.

29. Xiao L. V., Shenglin Y., Junhong J., Liang Z., Guang L., Jiamming R. Preparation and Electromagnetic Properties of Carbon Nanofiber/Epoxy Composites // Journal of Macromolecular Science R, Part B: Physics. 2010. № 49. P. 355-365.

30. Gojny F. H., Wichmann M. H. G., Fiedler B., Kinloch I. A., Bauhofer W., Windle A. H. Evaluation and identification of electrical and thermal conduction mechanisms in carbon nanotube/epoxy composites // Polymer. 2006. № 47(6). P. 20362045.

31. Barrau S., Demont P., Peigney A., Laurent C., Lacabanne C. DC and AC conductivity of carbon nanotubes-polyepoxy composites // Macromolecules. 2003. № 36. P. 5187-5194.

32. Broza G., Piszczek K., Schulte K., Sterzynski T. Nanocomposites of poly(vinyl chloride) with carbon nanotubes (CNT) // Composites Science and Technology. 2007. № 67. P. 890-894.

33. Fiedler B., Gojny F. H., Wichmann M. H. G., Nolte M. C. M., Schulte K. Fundamental aspects of nano-reinforced composites // Composites Science and Technology. 2006. № 66. P. 3115-3125.

34. Martin C. A., Sandler J. K. W., Shaufer M. S. P., Schwarz M.-K., Bauhofer W., Schulte K., Windle A. H. Formation of percolating networks in multi-wall carbon-

nanotube-epoxy composites // Composites Science and Technology. 2004. № 64. P. 2309-2316.

35. Allaoui A., Hoa S. V., Pugh M. D. Effect of the preparation method on the electrical properties of carbon nanofiber/epoxy nanocomposites. In: Proceedings of the sixth joint Canada-Japan workshop on composites. Toronto, Canada, August 24-26. 2006. P. 43-51.

36. Choi Y. K., Sugimoto K., Song S., Gotoh Y., Ohkoshi Y., Endo M. Mechanical and physical properties of epoxy composites reinforced by vapor grown carbon nanofibers // Carbon. 2005. № 43. P. 2199-2208.

37. Gibson T., Rice B., Ragland W., Silverman E. M., Peng H., Strong K.L. Formulation and evaluation of carbon nanofiber-based conductive adhesives // SAMPE 2005. Long Beach, CA, May 1-5; 2005.

38. Kotaki M., Wang K, Toh M. L., Chen L., Wong S. Y., He C. Electrically conductive epoxy/clay/vapor grown carbon fiber hybrids // Macromolecules. 2006. № 39(3). P. 908-911.

39. Toebes M. L., Heeswijk J. M., Bitter J. H., Dillen A. J., Jong K. P. The influence of oxidation on the texture and the number of oxygen-containing surface groups of carbon nanofibers // Carbon. 2004. № 42. P. 307-315.

40. Yang Y., Zou H., Wu B., Li Q., Zhang J., Liu Z., Guo X., Du Z. Effect of Chemical Oxidation on the Structure of Single-Walled Carbon Nanotubes // J Phys Chem B. 2003. № 107. P. 3712-3718.

41. Tibbetts G. G., Lake M. L., Strong K. L., Rice B. P. A review of the fabrication and properties of vapor-grown carbon nanofiber/polymer composites // Compos Sci Technol. 2007. № 67(7-8). P. 1709-1718.

42. Cortes P, Lozano K, Barrera EY, Bonilla-Rios J. Effects of nanofiber treatments on the properties of vapor-grown carbon fiber reinforced polymer composites // J Appl Polym Sci 2003. № 89(9). P. 2527-2534.

43. Chung D. D. L. Carbon fiber composites. Elsevier, 1994.

44. Jimenez G. A., Jana S. C. Oxidized carbon nanofiber/polymer composites

prepared by chaotic mixing // Carbon. 2007. № 45. P. 2079-2091.

159

45. Jimenez G. A., Jana S. C. Electrically conductive polymer nanocomposites of polymethylmethacrylate and carbon nanofibers prepared by chaotic mixing // Compos Part A: Appl Sci Manuf. 2007. № 38. P. 983-993.

46. Xu J., Donohoe J. P., Pittman Jr C. U. Preparation, electrical and mechanical properties of vapor grown carbon fiber (VGCF)/vinyl ester composites // Composites Part A. 2004. №35. P. 693-701.

47. Cheng Ma P., Kim J-K., Zhong Tang B. Effects of silane fonctionalization on the properties of carbon nanotube/epoxy nanocomposites // Composites Science and Technology. 2007. № 67. P. 2965-2972.

48. Kim Y. J., Shin T. S., Choi H. D., Kwon J. H., Chung Y. C., Yoon H. G. Electrical Conductivity of Chemically Modified Multiwalled Carbon Nanotube/Epoxy Composites // Carbon. 2005. №43(1). P. 23-30.

49. Kuvshinov G. G., Chukanov I. S., Krutsky Y. L., Ochkov V. V., Zaikovskii V. I., Kuvshinov D. G. Changes in the properties of fibrous nanocarbons during heat treatment // Carbon. 2009. № 47. P. 1215-1225.

50. Endo M., Kim Y. A., Hayashi T., Nishimura K., Matusita T., Miyashita K. Vapor-grown carbon fibers (VGCFs) - basic properties and their battery applications // Carbon. 2001. № 39(9). P. 1287-1297.

51. Lafdi K., Fox W., Matzek M., Yildiz E. Effect of Carbon Nanofiber Heat Treatment on Physical Properties of Polymeric Nanocomposites—Part I. // Journal of Nanomaterials. 2007. P. 1-6.

52. Huang J. Y., Yasuda H., Mori H. Highly curved carbon nanostructures produced by ball-milling // Chemical Physics Letters. 1999. № 303. P. 130-134.

53. Zapata-Massot C., Le Bolay N. Effect of ball milling in a tumbling ball mill on the properties of multi-wall carbon nanotubes // Chemical Engineering and Processing. 2008. №47. P. 1350-1356.

54. Kim Y. A., Hayashi T., Fukai Y., Endo M., Yanagisawa T., Dresselhaus M. S. Effect of ball milling on morphology of cup-stacked carbon nanotubes // Chemical Physics Letters. 2002. № 355. P. 279-284.

55. Salver-Disma F., Aymard L., Dupont L., Tarascon J. M. Effect of mechanical grinding on the lithium intercalation process in graphites and soft carbons // J Electrochem Soc. 1996. № 143. P. 39-59.

56. Zhang Z., Sun Z., Chen Y. Improve the field emission uniformity of carbon nanotubes treated by ball-milling process // Applied Surface Science. 2007. № 253. P. 3292-3297.

57. Feng J., Chan C. H. Electrical properties of carbon black-filled polypropylene/ultra-high molecular weight polyethylene composites // Conductive polymers and plastics in industrial applications. William Andrew Publishing/Plastics Design Library. 1999. № 1. P. 1-12.

58. Liu Q., Zhang D., Fana T., Gua J., Miyamoto Y., Chen Z. Amorphous carbonmatrix composites with interconnected carbon nano-ribbon networks for electromagnetic interference shielding // Carbon. 2008. № 46. P. 461-465.

59. Im J. S., Kim J. G., Lee Y-S. Fluorination effects of carbon black additives for electrical properties and EMI shielding efficiency by improved dispersion and adhesion // Carbon. 2009. № 47. P. 2640-2647.

60. Hu N., Kara Y., Arai M., Watanabe T., Yan C., Li Y., Liu Y., Fukunaga H. Investigation on sensitivity of a polymer/carbon nanotube composite strain sensor // Carbon. 2010. № 48. P. 680-687.

61. Tibbetts G. G., Finegan I. C., Kwag C. Mechanical and electrical properties of vapor-grown carbon fiber thermoplastic composites // Mol Cryst Liq Cryst. 2002. № 387. P. 129-133.

62. ANSLESD S541-2003. Packaging Materials for ESD Sensitive Items. An American National Standard. Approved. 2003. P. 1-25.

63. Troitskii B. B., Troitskaya L. S., Yakhnov A. S., Lopatin M. A., Novikova M. A. Retardation of thermal degradation of PMMA and PVC by C60 // Eur Polym J. 1997. №33. P. 1587-1590.

64. Heuvel H. M., Huisman R., Lind K. C. J. B. Quantitative information from X-

ray diffraction of nylon-6 yarns. I. Development of a model for the analytical description

of equatorial X-ray profiles // J Polym Sci Polym Phys Ed. 1976. №14. P. 921-940.

161

65. Goh H. W., Goh S. H., Xu G. Q., Pramoda K. P., Zhang W. D. Dynamic mechanical behavior of in situ fimctionalized multi-walled carbon nanotube/phenoxy resin composite // Chem Phys Lett. 2003. № 373. P. 277-283.

66. Shirley D. A. High-Resolution X-Ray Photoemission Spectrum of the Valence Bands of Gold // Phys. Rev B. 1972. № 5. P. 4709-4714.

67. Doniach S. Sanjic M. Many-electron singularity in X-ray photoemission and X-ray line spectra from metals // J. Phys. C. 1970. № 2. P. 285-291.

68. Tuinstra F., Koenig J. L. Characterization of graphite fiber surfaces with Raman spectroscopy // J Compos Mater. 1970. № 4. P. 492-499.

69. Gefen Y., Aharony A., Alexander S. Anomalous diffusion on percolating clusters // Phys. Rev. Lett. 1983. № 50. P. 77-80.

70. Laibowitz R. В., Gefen Y. Dynamic scaling near the percolation threshold in thin Au films // Phys. Rev. Lett. 1984. № 53. P. 380-384.

71. McLachlan D. S., Sauti G., Chiteme C. Static dielectric function and scaling of the ac conductivity for universal and nonuniversal percolation systems // Phys. Rev. B. 2007. №46. P. 1-13.

72. Фиалков А. С. Углерод. Межслоевые соединения и композиты на его основе. М.: Аспект-Пресс, 1997. 718 с.

73. Rasheed A., Howe J. Y., Dadmun M. D., Britt P. F. The efficiency of the oxidation of carbon nanofibers with various oxidizing agents // Carbon. 2007. №. 45. P. 1072-1080.

74. Баннов А. Г., Варенцов В. К., Чуканов И. С., Городилова Е. В., Кувшинов Г. Г. Сравнительный анализ способов окислительной модификации углеродных нановолокон // Физикохимия поверхности и защита материалов. 2012. Т. 48. № 2. С. 1-9.

75. Лущейкин Г. А. Методы исследования электрических свойств полимеров. М.: Химия, 1988. 160 с.

76. Лапицкий В. А., Крицук А. А. Физико-механические свойства эпоксидных полимеров и стеклопластиков. Киев: Наукова думка, 1986. 96 с.

77. Липатов Ю. С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М: Химия, 1991.260 с.

78. Сажин Б. И. Электропроводность полимеров. М.: Химия, 1964. 116 с.

79. Кербер В. А., Виногорадов В. М., Головкин Г.С. Полимерные композиционные материалы: структуры, свойства, технология: учебное пособие. Под ред. А.А. Берлина. - СПб.: Профессия, 2008. 560 с.

80. Блайт Э. Р., Блур Д. Электрические свойства полимеров. М.: Физматлит, 2008. 376 с.

81. Рез И. С., Поплавко Ю. М. Диэлектрики. Основные свойства и применение в электронике. М.: Радио и связь, 1989. 288 с.

82. Sedelnikova О. V., Gavrilov N. N., Bulusheva L. G., Okotrub A. V. Maxwell-Garnett Description of Permittivity of Onion-Like Carbon-Polystyrene Composites // Journal of Nanoelectronics and Optoelectronics. 2009. № 4. P. 267-270.

83. Гаврилов H. H., Окотруб А. В., Булушева JI. Г., Кузнецов В. Л., Мосеенков С. И. Импеданс композитных материалов на основе полистирола и углерода луковичной структуры в диапазоне 10-50 кГц // Письма в ЖТФ. 2009. Т. 35. №2. С. 68-74.

84. Рожков С. С., Кедрина Н. Ф., Тимофеева В. А., Чмутин И. А., Рывкина Н. Г., Соловьева А. Б. Электрические свойства шунгитосодержащих композиций на основе полипропилена и полиэтилена высокой плотности // Журнал физической химии. 2007. Т. 81. № 11. С. 2077-2084.

85. Tchmutin I. A., Ponomarenko А. Т., Krinichnaya Е. P., Kozub G. I., Efimov О. N. Electrical properties of composites based on conjugated polymers and conductive fillers //Carbon. 2003.№41. P. 1391-1395.

86. Shevchenko V. G., Ponomarenko А. Т., Tchmutin I. A., Ryvkina N. G., Klason C. Electromagnetic properties of synthetic dielectrics from insulator-coated conducting fibers in polymer matrix// Electromagnetics. 1997. № 17(2). P. 157-170.

87. Волков В. П., Зеленецкий А. Н., Сизова М. Д., Рудакова Т. А., Зеленецкий С. Н., Шевченко В. Г., Оболонкова Е. С., Кечекъян А. С., Егорова Н. А. Принципы

получения полиэтиленовых композиций с пониженной горючестью и специальными свойствами // Пластические массы. 2006. № 7. С. 12-19.

88. Тхе By X., Осипчик В. С., Горбунова И. Ю., Смотрова С. А. Свойства и реокинетика процессов отверждения эпоксиаминной композиции на основе ЭД-20 // Химическая промышленность сегодня. 2009. №4. С. 15-19.

89. Осипчик В. С., Яковлева Р. А., Спирина Е. Ю., Обиженко Т. Н., Рыбко Е. А., Кондратенко А. В. Влияние состава окислительно-восстановительной системы на термоокислительную деструкцию интеркалированных графитов // Пластические массы. 2009. № 10. С. 38-41.

90. Тхе By X., Осипчик В. С., Смотрова С. А., Горбунова И. Ю. Влияние добавок эластомера на свойства эпоксидных композиций // Пластические массы. 2008. №4. С. 32-34.

91. Chmutin I. A., Ryvkina N. G., Ponomarenko А. Т., Shevchenko V. G. Concentration dependence of the electrical conductivity of composites in the high-frequency plateau // Polymer Science. Series A. 1996. №38(2). P. 173-177.

92. Чмутин И. А. Особенности строения и протекания тока в дисперсионаполненных полиолефинах: автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук. М., 1992. 22 с.

93. Macutkevic J., Seliuta D., Valusis G., Banys J., Kuzhir P., Maksimenko S., Kuznetsov V., Moseenkov S., Usolseva A., Mazov I., Ischenko A., Lambin P. Dielectric properties of MWCNT based polymer composites close and below percolation threshold // Phys. Status Solidi С 6. 2009. № 12. P. 2814-2816.

94. Mazov I., Kuznetsov V., Moseenkov S., Usoltseva A., Romanenko A., Anikeeva O., Buryakov Т., Kuzhir P., Maksimenko S., Bychanok D., Macutkevic D., Seliuta D., Valusis G., Banys J., Lambin P. Electromagnetic shielding properties of MWCNT/PMMA composites in Ka-band // Phys. Status Solidi B. 2009. № 11-12. P. 2662-2666.

95. ГОСТ 4668-75. Материалы углеродные. Метод измерения удельного электрического сопротивления порошка. М.: Издательство стандартов. 1978. С. 1-16.

96. ГОСТ 25699.14-93. Ингредиенты резиновой смеси. Углерод технический (гранулированный). Определение насыпной плотности. М.: Стандартинформ. 2007. С. 1-7.

97. Ago Н., Kugler Т., Cacialli F., Salaneck W. R., Shaffer M. S. P., Windle A. H., Friend R. H. Work Functions and Surface Functional Groups of Multiwall Carbon Nanotubes // J. Phys. Chem. B. 1999. №. 103. P. 8116-8121.

98. Briggs D., Beamson G. XPS studies of the oxygen Is and 2s levels in a wide range of functional polymers // Anal. Chem. 1992. №. 64. P. 1729-1736.

99. Ермакова M. А., Ермаков Д. Ю., Каичев В. В. Кувшинов Г. Г. Исследование химических свойств поверхности нановолокнистых углеродных материалов, получаемых каталитическим разложением метана // Ж. Физ. Химии. 2006. Т. 80. С. 1015-1020.

100. ГОСТ 2.795-80. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Центрифуги. М.: Издательство стандартов. 2002. С. 1-3.

101. ГОСТ 2.792-74. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Аппараты сушильные. М.: Издательство стандартов. 2002. С. 1-6.

102. ГОСТ 2.793-79. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические. Элементы и устройства машин и аппаратов химических производств. Общие обозначения. М.: Издательство стандартов. 2002. С. 1-6.

103. Kuvshinov G. G., Mogilnykh Yu. I., Kuvshinov D. G., Ermakov D. Yu., Ermakova M. A., Salanov N. A., Rudina N. A. Mechanism of porous filamentous carbon granule formation on catalytic hydrocarbon decomposition // Carbon. 1999. № 37. P. 1239-1246.

104. Ermakova M. A., Ermakov D. Yu., Kuvshinov G. G. Effective catalysts for direct cracking of methane to produce hydrogen and filamentous carbon: part I. Nickel Catalysts // Applied Catalysis A: General. 2000. № 201. P. 61-70.

105. Ermakova M. A., Ermakov D. Yu., Chuvilin A. L., Kuvshinov G. G. Decomposition of methane over iron catalysts at the range of moderate temperatures: the influence of structure of the catalytic systems and the reaction conditions on the yield of carbon and morphology of carbon filaments // Journal of Catalysis. 2001. № 201. P. 183197.

106. Zavarukhin S. G., Kuvshinov G. G. Mathematical modeling of the continuous process for synthesis of nanofibrous carbon in a moving catalyst bed reactor with recirculating gas flow // Chemical Engineering Journal. 2008. № 137. P. 681-685.

107. Кувшинов Г. Г., Заварухин С. Г., Могильных Ю. И., Кувшинов Д. Г. Реализация процесса получения гранулированного каталитического волокнистого углерода в масштабе пилотного реактора // Химическая промышленность. 1998. № 5. С. 300-307.

108. Dresselhaus М. S., Eklund Р. С. Phonons in carbon nanotubes // Adv. Phys. 2000. №. 49. P. 705-814.

109. Chernenko N. M., Beilina N. Yu., Sokolov A. I. Technological aspects of heat resistance in carbon-ceramic composite refractories // Refractories and Industrial Ceramics. 2009. P. 1-4.

110. Берштейн В. А., Егоров В. M. Дифференциальная сканирующая калориметрия в физикохимии полимеров. JL: Химия, 1990. 245 с.

111. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов. JL: Химия, 1987. 572 с.

112. Иоффе И. JI. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. JL: Химия, 1991. 352 с.

113. Раков Э. Г. Нанотрубки и фуллерены. М.: Логос, 2006. 376 с.