О фазовых переходах в композите на основе поливинилиденфторида под воздействием механических напряжений

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Исследуется фазовый переход в композитных материалах на основе поливинилиденфторида и наночастиц феррита кобальта при одноосном растяжении на 100, 200 и 300%. Установлено, что при растяжении композита на 300% происходит максимальное увеличение доли β-фазы с 1% для нерастянутого образца до 91%, при этом электроактивная фаза увеличивается с 74 до 92%. Также установлено, что растяжение композитов приводит к увеличению прочности на разрыв от 5.7 до 85.0 МПа. Такой характер растяжения способствует увеличению коэрцитивной силы, что связано с увеличением межчастичного расстояния в структуре композита. Эти результаты подчеркивают важность механических свойств и фазовых изменений в полимерных композитах, содержащих ферриты, для их дальнейшего применения.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

П. А. Воронцов

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Автор, ответственный за переписку.
Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

В. Д. Сальников

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

В. В. Савин

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

С. А. Воронцов

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

Л. В. Панина

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта; Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград; Москва

П. А. Ершов

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

В. В. Родионова

Балтийский федеральный университет им. Иммануила Канта

Email: pavorontsov@kantiana.ru
Россия, Калининград

Список литературы

  1. Saxena P., Shukla P. // Adv. Compos. Hybrid Mater. 2021. V. 4. P. 8. https://doi.org/10.1007/s42114-021-00217-0
  2. Dallaev R., Pisarenko T., Sobola D. et al. // Polymers (Basel). 2022. V. 14. № 22. P. 1. https://doi.org/10.3390/polym14224793
  3. Su Y.P., Sim L.N., Li X. et al. // J. Memb. Sci. 2021. V. 620. P. 118818. https://doi.org/10.1016/j.memsci.2020.118818
  4. Bichurin M., Petrov R., Sokolov O. et al. // Sensors. 2021. V. 21. № 18. P. 6232. https://doi.org/10.3390/s21186232
  5. Narita F., Fox M. // Adv. Eng. Mater. 2018. V. 20. № 5. P. 1. https://doi.org/10.1002/adem.201700743
  6. Alibakhshi H., Esfahani H., Sharifi E. // Ceram. Int. 2024. V. 50. № 5. P. 8017. https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0272884223040506
  7. Liu F., Hashim N.A., Liu Y., Abed R. // J. Memb. Sci. 2011. V. 375. № 1–2. P. 1. http://dx.doi.org/10.1016/j.memsci.2011.03.014
  8. Lovinger A.J. // Science. 1983. V. 220. № 4602. P. 1115. https://doi.org/10.1126/science.220.4602.1115
  9. Pereira N., Lima A., Lanceros-Mendez S., Martins P. // Materials. 2020. V. 13. № 18. P. 4033. https://doi.org/10.3390/ma13184033
  10. Omelyanchik A., Antipova V., Gritsenko Ch. et al. // Nanomaterials. 2021. V. 11. № 5. P. 1154. https://doi.org/10.3390/nano11051154
  11. Antipova V., Omelyanchik A., Sobolev K. et al. // Nanobiotechnology Reports. 2023. V. 18. Suppl. 1. P. S186. https://doi.org/10.1134/S2635167623600967
  12. Koç M., Demirci C., Parali L. et al. // J. Mater. Sci. Mater. Electron. 2022. V. 33. № 10. P. 8048. https://doi.org/10.1007/s10854-022-07956-w
  13. Cozza E.S., Monticelli O., Marsano E., Cebe P. // Polym. Int. 2013. V. 62. № 1. P. 41. http://dx.doi.org/10.1002/pi.4314
  14. Sharma M., Madras G., Bose S. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2014. V. 16. № 28. P. 14792. http://dx.doi.org/10.1039/c4cp01004c
  15. Chen B., Yuan M., Ma R. et al. // Chem. Eng. J. 2022. V. 433. P. 134475. http://dx.doi.org/10.1016/j.cej.2021.134475
  16. Jovanović S., Spreitzer M., Otoničar M. et al. // J. Alloys Compd. 2014. V. 589. P. 271. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.11.217
  17. Botvin V., Fetisova A., Mukhortova Y. et al. // Polymers. 2023. V. 15. № 14. P. 3135. http://dx.doi.org/10.3390/polym15143135
  18. Terzić I., Meereboer N.L., Mellema H.H. et al. // J. Mater. Chem. C. 2019. V. 7. № 4. P. 968. https://doi.org/10.1039/C8TC05017A
  19. Ribeiro C., Costa C., Correia D. et al. // Nat. Protoc. 2018. V. 13. № 4. P. 681. http://dx.doi.org/10.1038/nprot.2017.157
  20. Sayyar S., Aslibeiki B., Asgari A. // Phys. Appl. Mater. 2022. V. 2. P. 165. https://doi.org/10.22075/ppam.2022.29079.1047
  21. Stoner B., Wohlfarth P.A. // Phys. Dep. 1948. V. 250. № 826. P. 599. http://dx.doi.org/10.1098/rsta.1948.0007
  22. Salnikov V.D., Aga-Tagieva S., Kolesnikova V. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2024. V. 595. P. 171498. http://dx.doi.org/10.1016/j.jmmm.2023.171498
  23. Zhang L., Li S., Zhu Z. et al. // Adv. Funct. Mater. 2023. V. 33. № 38. P. 2301302. http://dx.doi.org/10.1002/adfm.202301302
  24. Satapathy S., Pawar S., Gupta P.K., Varma K. // Bull. Mater. Sci. 2011. V. 34. № 4. P. 727. http://dx.doi.org/10.1007/s12034-011-0187-0
  25. Cai X., Lei T., Sun D., Lin L. // RSC Adv. 2017. V. 7. № 25. P. 15382. http://dx.doi.org/10.1039/C7RA01267E
  26. Peters A., Candau S.J. // Macromolecules. 1986. V. 19. P. 1952. https://doi.org/10.1021/ma00161a029
  27. Developments in Crystalline Polymers – 1. / Ed. Bassett D.C. Dordrecht: Springer, 1982. 279 p. https://doi.org/10.1007/978-94-009-7343-5
  28. Salimi A., Yousefi A.A. // J. Polym. Sci. B. Polym. Phys. 2004. V. 42. № 18. P. 3487. http://dx.doi.org/10.1002/polb.20223
  29. Orudzhev F., Ramazanov S., Sobola D. et al. // Nano Energy. B. 2021. V. 90. P. 106586. http://dx.doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106586
  30. Silva M.P., Costa C.M., Sencadas V. et al. // J. Polym. Res. 2011. V. 18. № 6. P. 1451. http://dx.doi.org/10.1007/s10965-010-9550-x
  31. Keshmirizadeh E., Modarress H., Eliassi A., Mansoori G.A. // Eur. Polym. J. 2003. V. 39. № 6. P. 1141. http://dx.doi.org/10.1016/S0014-3057(02)00373-7
  32. Miri V., Persyn O., Seguela R., Lefebvre J.M. // Eur. Polym. J. 2011. V. 47. № 1. P. 88. http://dx.doi.org/10.1016/j.eurpolymj.2010.09.006
  33. Zhou Y., Liu W., Tan B. et al. // Polymers. 2021. V. 13. № 7. P. 998. http://dx.doi.org/10.3390/polym13070998

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Рентгенограмма для наночастиц CoFe2O4 (слева) и фото образцов S0, S100, S200, S300 (справа).

Скачать (188KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Полевая зависимость намагниченности для CoFe2O4 и CoFe2O4@ОК (слева) и ПВДФ–CoFe2O4@ОК при различных степенях растяжения (справа).

Скачать (135KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Рентгенограммы (слева) и ИК-спектры (справа) для композитов ПВДФ–CoFe2O4@ОК с различной степенью растяжения. Рентгенограмма нерастянутого композита ПВДФ–CoFe2O4@ОК (нижний график).

Скачать (274KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Кривые ДСК для композитов S0, S100, S200, S300.

Скачать (99KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Деформационные кривые композитов S0, S100, S200, S300.

Скачать (85KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025