Сігарьова Н. В. Теплофізичні та механічні властивості полімерних композитів, наповнених високодисперсними оксидами і багатошаровим графеном

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата фізико-математичних наук за спеціальністю 01.04.18 “Фізика і хімія поверхні” ̶ Інститут хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України, Київ, 2021. Дисертацію присвячено вивченню впливу наночастинок діоксиду титану, титанокремнезему, високодисперсного діоксиду кремнію, окисненого та неокисненого графену на теплофізичні та механічні властивості композитів поліефірної, епоксидної та карбамідоформальдегідної смол. Досліджені температурні та концентраційні залежності термодеструкції вихідних полімерів та їх композитів, а також вплив наповнювача на модуль пружності і межу міцності при стисканні. Встановлено, що наповнення високодисперсними оксидними частинками приводить до зростання термостійкості композитів за наповнень в інтервалі вмісту 0,5 ≤ Сn ≤ 1,5 мас % та її зниження із ростом наповнення. В композитах з графеном термостійкість зростає в інтервалі наповнень 1,0 ≤ Сn ≤ 5,0 мас %. Підвищення термостійкості супроводжують зміни енергії активації деструкції, яка залежать від структури полімеру, та механічних параметрів, які зумовлені зміною вільного об'єму композитів. Показано, що ефект стабілізації полімерної структури обумовлений закріпленням полімерних ланцюгів та їх фрагментів на поверхневих центрах частинок наповнювачів. В композитах з графеном досліджено участь електронної та фононної підсистем графену у теплопередачі та представлено модель теплових процесів на міжфазній границі. Розглянуто вплив діелектричного оксидного шару на термодеструкцію композитів з окисненим графеном. Ключові слова: термодеструкція, термічна стійкість, полімерний композит, механічні властивості, енергія активації деструкції, окиснений графен, неокиснений графен, хімічна стійкість.