Non-Linear Properties of Resistive Polymer Composites with an Agglomerated Filler

  • Н.Н. Минакова Altai State University (Barnaul, Russia) Email: minakova@asu.ru
  • А.С. Силютин Altai State University (Barnaul, Russia) Email: iskander1348@yandex.ru
Keywords: resistive polymer composites, black carbon, volume electrical resistivity, nonlinearity ratio, currentvoltage characteristics, tunnel conductivity

Abstract

In this paper, it is shown that application of resistive composite materials depends on its volume electrical resistivity under various conditions. Several conditions require the dependence of volume electrical resistivity on applied voltage to be nonlinear and increasing in strong electric fields. Elastomers with black carbon agglomerated filler are investigated. The value of volume electrical resistivity is controlled by the amount of conductive filler concentration, binder material, type of carbon, and carbon surface processing method. Behavior of voltage- current characteristics in electric fields of various intensity is estimated with a nonlinearity ratio parameter. Several nonlinearity ratio parameters for different composites are obtained, and, in accordance with the results, it is concluded that carbon filled elastomers can be classified as composites with small nonlinearity of voltagecurrent characteristics. It is demonstrated that obtained results can be dependant to specific structure of the agglomerated filler (black carbon). Presented results confirm that small nonlinearity of voltage-current characteristics are caused by the tunnel conductivity of highly-filled elastomers.

DOI 10.14258/izvasu(2016)1-06

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

Н.Н. Минакова, Altai State University (Barnaul, Russia)
доктор физико-математических наук, профессор кафедры прикладной физики, электроники и информационной безопасности
А.С. Силютин, Altai State University (Barnaul, Russia)
магистрант физико-технического факультета

References

Минакова Н.Н., Ушаков В.Я. Физико-технические основы создания высоконаполненных эластомеров и управления их резистивными свойствами. -М., 2003.

Крикоров В.С., Колмакова Л.А. Электропроводящие полимерные материалы. -М., 1984.

Бутенко В.Ф., Важов В.А., Кузнецов Ю.И. и др. Техника высоких напряжений. -Томск, 2008.

Голицын В.П., Артамонова Г.В. Экспериментальное изучение свойств поверхности технического углерода: кислотно-основные свойства фильтратов. Деп. ВНИИТЭ-ХИМ, 08.02.1992. № 162 ХП.

Голицын В.П., Минакова Н.Н. Промышленная технология изготовления электротехнических изделий из вы-соконаполненных эластомеров//Композиты -в народное хозяйство России (Композит-97): сб. тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф./Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползуно-ва. -Барнаул, 1997.

Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. -М., 1979.

Зуев В.П., Михайлов В.С. Производство сажи. -М., 1970.

Пугачев С.И., Рытов Е.Ю. Ультразвуковое формообразование электрофизической керамики//Вестник ТвГУ. Серия: Физика. -2011. -№ 12.

Батаев A.A. Композиционные материалы: строение, получение, применение. -Новосибирск, 2002.

Гуль В.Е., Шенфиль Л.З. Электропроводящие полимерные композиции. -М., 1984.

Сичкарь В.Р., Брискман Б.А., Буканов И.Г. Электропроводность полимерных композиций на основе полиэтилена и технического углерода//Высокомолекулярные соединения. Сер. А. -1997. -Т. 39, № 6.

How to Cite
Минакова Н., Силютин А. Non-Linear Properties of Resistive Polymer Composites with an Agglomerated Filler // Izvestiya of Altai State University, 1, № 1(89) DOI: 10.14258/izvasu(2016)1-06. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282016%291-06.