Известия Саратовского университета.

Новая серия. Серия Физика

ISSN 1817-3020 (Print)
ISSN 2542-193X (Online)


Для цитирования:

Чухланов В. Ю., Селиванов О. Г., Чухланова Н. В. Электрические свойства композиции на основе полидиметилсилоксана, наполненного оксидом галлия // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Физика. 2021. Т. 21, вып. 4. С. 355-362. DOI: 10.18500/1817-3020-2021-21-4-355-362

Статья опубликована на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International (CC-BY 4.0).
Опубликована онлайн: 
30.11.2021
Полный текст в формате PDF(Ru):
(загрузок: 76)
Язык публикации: 
русский
Тип статьи: 
Научная статья
УДК: 
621.315:616.95.96

Электрические свойства композиции на основе полидиметилсилоксана, наполненного оксидом галлия

Авторы: 
Чухланов Владимир Юрьевич, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
Селиванов Олег Григорьевич, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
Чухланова Наталия Владимировна, Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых
Аннотация: 

Исследовано влияние введенного в полидиметилсилоксановый эластомер β-оксида галлия на электрические свойства композиционного материала. По изменению удельной объемной электрической проводимости от содержания оксида галлия экспериментально установлена зависимость электрического сопротивления композиции и определена точка перколяции. Точка перколяции составила 21%, что несколько выше теоретического значения, рассчитанного по методу Монте-Карло и составляющего 16%. Определена температурная зависимость электрического сопротивления композиции от содержания в связующем полупроводникового наполнителя. Волноводным методом на лабораторном стенде на основе прецизионной измерительной линии Р1-20 исследованы диэлектрические характеристики материала, такие как тангенс угла диэлектрических потерь и диэлектрическая проницаемость. Расчеты диэлектрических характеристик проводились по изменению смещения узлов стоячих волн в волноводе при помещении в него диэлектрика с использованием программы MathCAD. Проведенный эксперимент по определению тангенса угла диэлектрических потерь во всем X-диапазоне от 8 до 12 ГГц показал, что введение оксида галлия приводит к возрастанию диэлектрических потерь в композиции. Диэлектрические потери в композиции возникают с возрастанием частоты. Диэлектрические характеристики в значительной степени ухудшаются при содержании наполнителя свыше 20% (по объему). Изучено влияние наполнителя на радиопрозрачные и радиопоглощающие свойства полимерной композиции в сантиметровом СВЧ-диапазоне. Результаты работы могут найти прикладное применение в радиоэлектронной промышленности для герметизации электронных компонентов и в антенно-фидерной технике сантиметрового радиодиапазона.

Список источников: 
  1. Robeynsa C. L., Picardb François G. Synthesis, characterization and modification of silicone resins // An “Augmented Review” Progress in Organic Coatings. 2018. Vol. 125. P. 287–315. https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2018.03.025
  2. Anthony J., O’Lenick Jr. Protective Coating Based on Organic Silicon Polymer of Ladder Structure Nanostructured with Alkoxysilane // Silicone Polymers : New Possibilities in Nanotechnology. ACS. Symposium Series. 2007. Vol. 96. P. 165–175.
  3. Chukhlanov V. Yu., Tereshina E. N. Polyorganosiloxane-Based Heat-Resistant Sealant with Improved Dielectric Characteristics // Polymer Science. Series C. 2007. Vol. 9, № 3. Р. 288–291.
  4. Li Chen, Songgang Chai, Kai Liu, Nanying Ning, Jian Gao, Qianfa Liu, Feng Chen, Qiang Fu. Enhanced Epoxy/Silica Composites Mechanical Properties by Introducing Graphene Oxide to the Interface // ACS Appl. Mater. Interfaces. 2012. Vol. 8, № 4. P. 4398–4404.
  5. Брык М. Т. Деструкция наполненных полимеров. М. : Химия, 1989. 192 с.
  6. Fried J. R. Polymers in Aerospace Applications Reviews // Rapra Review Reports, Report 192. 2008. Vol. 16, № 12. P. 137–142.
  7. He H., Blanco М. А., Pandey R. Electronic and thermodynamic properties of Ga2O3 // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 88, № 3. Р. 9041–9042.
  8. Yarullin A. F., Kusnetsova L. E., Yarullina A. F., Stoyanov O. V. Electrophysical properties of oligomer-polymer complexes based on heat-resistant oligoaryleneamines // Polymer Science. Series D. 2013. Vol. 6, № 2. Р.109–115.
  9. Blythe Т., Bloor D. Electrical Properties of Polymers. Cambridge University Press, 2008. 496 p.
  10. Чухланов В. Ю., Селиванов О. Г. Диэлектрические свойства герметизирующей композиции на основе эпоксидиановой смолы, модифицированной полиметил - фенилсилоксаном, в сантиметровом СВЧ-радиодиапазоне // Материаловедение. 2015. № 6. С. 31–36.
  11. Wouterson E. M., Boey F. Y., Hu X., Wong S. C. Specific properties and fracture toughness of syntactic foam : Effect of foam microstructures // Composites Science and Technology. 2005. № 65. Р. 1840–1847.
  12. Landauer R. Zeitschrift für Physik // Condensed Matter. 1987. Vol. 68, № 2. Р. 217–223.
  13. Томилин В. И., Томилина Н. П., Бахтина В. А. Физическое материаловедение : в 2 ч. М. : Инфра-М, 2008. Ч. 1. Пассивные диэлектрики. 324 с.
  14. Гуртовник И. Г., Соколов В. И., Трофимов Н. Н., Шалгунов С. И. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков. М. : Мир, 2003. 368 с.
  15. Усанов Д. А., Скрипаль А. В., Феклистов В. Б., Вениг С. Б. Измерение параметров полупроводников, микро- и наноструктур на СВЧ. Саратов : Сарат. гос. ун-т, 2012. 55 с. URL: https://www.sgu.ru/sites/default/files/textdocsfiles/2014/01/10/microwav...
Поступила в редакцию: 
08.06.2021
Принята к публикации: 
15.09.2021
Опубликована: 
30.11.2021