Одержання та властивості нанокомпозитів мідь–ВНТ
| dc.contributor.author | Рослик, Ірина Геннадіївна | uk_UA |
| dc.contributor.author | Стовпченко, Г. П. | uk_UA |
| dc.contributor.author | Ніколенко, Анатолій Васильович | uk_UA |
| dc.date.accessioned | 2023-04-06T07:47:10Z | |
| dc.date.available | 2023-04-06T07:47:10Z | |
| dc.date.issued | 2022 | |
| dc.description | І. Рослик: ORCID 0000-0002-7168-6623; А. Ніколенко: ORCID 0000-0003-3808-4249 | uk_UA |
| dc.description.abstract | UKR: Під час створення металоматричних композитів з використанням у якості армувального компонента вуглецевих нанотрубок (ВНТ) виникають труднощі з рівномірним розподілом їх у матриці. Тому питання додавання ВНТ у метал-матрицю та вибір технологічної схеми виготовлення композиційного матеріялу є актуальними завданнями. Мета роботи — виготовлення методами порошкової металурґії композитного матеріялу на основі порошків міді, яких одержано електроосадженням, сумісним з ВНТ, в присутності поверхнево-активних речовин (ПАР) різної дії, та дослідження структури й властивостей цього матеріялу. Для виготовлення спечених зразків у якості матриці використовували мідний порошок, одержаний електролізою з сірчанокислого електроліту, до складу якого додавали ПАР різної дії: аніоноактивний ПАР лаурилсульфат натрію (SDS), катіоноактивний ПАР бромідцетилтриметил амонію (CTAB), а також багатостінні ВНТ, виготовлені CVD-методом. З метою розділення конґломератів ВНТ електроліт обробляли ультразвуком. Зразки для досліджень компактували однобічним пресуванням за тиску у 400 МПа і спіканням за температури у 950C в атмосфері водню. Дослідження структурних характеристик спечених зразків виконано з використанням електронного сканувального мікроскопа (Tescan Mira 3 LMU). Для визначення елементного складу зразків використовували метод локальної аналізи — систему енергодисперсійної спектроскопії (ЕДС) з детектором випромінення ‘X-max 80’ (‘Oxford Instruments’, Англія). Для резистометричних досліджень спечених зразків було використано метод амперметра та вольтметра. Результати досліджень свідчать, що ВНТ після спікання зберігаються в мідній матриці та розташовуються по межах зерен і в порах. Показано, що з підвищенням вмісту ВНТ електричний опір спеченого матеріялу зменшується. Найбільший вміст ВНТ мають порошки, яких одержано електролізою з електроліту, що містив ПАР СТАВ і ВНТ. Результати роботи можуть бути використані для виготовлення матеріялів електротехнічного призначення. | uk_UA |
| dc.description.abstract | ENG: The carbon nanotubes (CNTs) embedding into metal-matrix composites is accompanied with difficulties in providing their uniform distribution within the matrix. Therefore, choosing a way to add CNTs into a metal-matrix and a general technological route for composite-material fabrication are crucial tasks. This study aims to develop copper–CNT composites by powder-metallurgy methods from composite powders and to analyse the structure and properties of such materials. The composite powders are produced by electrodeposition from the copper-bearing sulfuric acid electrolyte. The CNTs are dispersed in electrolyte, using sonication in the presence of surfactants having the different-type actions. In this research, anionic surfactant sodium lauryl sulphate NaC12H25SO4 (SDS) and cation surfactant cetyltrimethylammonium bromide C19H42BrN (CTAB) are used. Multiwalled CNTs (with outer diameter of 8–28 nm and length of 0.5–10 μm) are prepared by the chemical vapour deposition (CVD) and thermally annealed at temperature of 650C through catalysts Al2O3–Fe2O3–MoO3. The concentration of CNTs in the plating bath is of 0.15 g/l. The electrodeposited copper powder is used as a matrix for sintered samples’ fabrication. Samples for the investigation are compacted at pressure of 400 MPa and sintered at 950C in a hydrogen atmosphere. The study of sintered-samples’ structural characteristics is performed, using the scanning electron microscope (Tescan Mira 3 LMU). The local microanalysis of the samples’ elemental composition is made by energy dispersive spectroscopy (EDS) with a radiation detector ‘X-max 80’ (‘Oxford Instruments’, England). The amperemeter and voltmeter method is used for the resistance measurement of sintered samples. After samples’ sintering, the CNTs in the copper matrix are revealed mainly at the grain boundaries and within the pores. The CNTs content increasing (in investigated limits) reduces the electrical resistance of the sintered material. The highest content of CNTs is provided by deposition in the electrolyte with cation surfactant CTAB. The investigation results are helpful for the copper materials’ manufacture for electrical contacts. | en |
| dc.description.sponsorship | Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України | uk_UA |
| dc.identifier.citation | Рослик І. Г., Стовпченко Г. П., Ніколенко А. В. Одержання та властивості нанокомпозитів мідь–ВНТ. Наносистеми, наноматеріали, нанотехнології. 2022. Т. 20. № 2. С. 437–448. | uk_UA |
| dc.identifier.issn | 1816-5230 (Print) | |
| dc.identifier.issn | 2617-3794 (Online) | |
| dc.identifier.uri | https://www.imp.kiev.ua/nanosys/ua/articles/2022/2/index.html | en |
| dc.identifier.uri | https://www.imp.kiev.ua/nanosys/media/pdf/2022/2/nano_vol20_iss2_p0437p0448_2022.pdf | en |
| dc.identifier.uri | https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/16745 | en |
| dc.language.iso | uk_UA | |
| dc.publisher | Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України | uk_UA |
| dc.subject | нанокомпозит | uk_UA |
| dc.subject | вуглецеві нанотрубки | uk_UA |
| dc.subject | ПАР | uk_UA |
| dc.subject | електроосадження | uk_UA |
| dc.subject | пресування | uk_UA |
| dc.subject | спікання | uk_UA |
| dc.subject | nanocomposite | en |
| dc.subject | carbon nanotubes | en |
| dc.subject | surfactant | en |
| dc.subject | electrodeposition | en |
| dc.subject | pressing | en |
| dc.subject | sintering | en |
| dc.subject | КПМ і ЗМ | uk_UA |
| dc.subject | КЕЛІ | uk_UA |
| dc.title | Одержання та властивості нанокомпозитів мідь–ВНТ | uk_UA |
| dc.title.alternative | Development and Properties of Cu-CNTs Nanocomposites | en |
| dc.type | Article | en |