Частотные и дозовые зависимости электрофизических свойств нанокомпозитов ПЭВП/α-Fe 3O 4, модифицированных гамма-лучами [Articol]

Abstract

Проведены эксперименты по облучению гамма-лучами для исследования потенциала улучшения электрических характеристик чистого полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) и полимерного композита ПЭВП/α-Fe3O4. Изучены изменения диэлектрической проницаемости (ε'), диэлектрических потерь (tg δ) и AC-электропроводности (σас) в переменных полях для необлученных и облученных композитов в диапазоне частот от 25 Гц до 1 МГц при комнатной температуре. Доза облучения составляла от 0 до 300 кГр. Проводимость от частоты переменного тока прямо пропорциональна частоте. В процессе исследования диэлектриков было обнаружено, что с ростом дозы гамма-излучения относительная диэлектрическая проницаемость и коэффициент потерь увеличиваются, а значение времени релаксации сегментальной динамики полимерной цепи уменьшается для всех композитов. С помощью рентгеновского дифрактометра PANalytical EMPYREAN и сканирующего электронного микроскопа JEOL JSM-6490LV были изучены кристаллическая структура и морфология поверхности необлученных и облученных пленок.

The influence of gamma radiation of the Cobalt-60 radioactive source doses on the dielectric constant (ε'), dielectric loss (tan δ) and AC conductivity (σac) properties was studied for the unirradiated and irradiated HDPE/αFe3O4 nanocompozites at different concentrations of α-Fe3O4 in the nanocomposites. The ε' and tan δ values were determined via dielectric spectroscopy over a frequency range 25Hz – 1MHz for both irradiated and unirradiated samples at room temperature 25 °C. Further, it was observed that the frequency dependent ε', tan δ, and σac conductivity were found to increase with increasing the dose for all nanocomposites. The frequency and dose dependent ε', tan δ, and σac values of those materials confirmed their suitability as flexible-type nanodielectric materials for their use as insulator and substrate in design of microelectronics devices. Using a PANalytical EMPYREAN X-ray diffractometer and a JEOL JSM6490LV scanning electron microscope, the crystal structure and surface morphology of unirradiated and irradiated films were studied.