Electroconductivity of silicone-based elastomer filled with magnetically hard particles

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Silicone-based elastomer containing Nd-Fe-B-alloy particles garnished with a small portion of nickel grains has been studied for the capability to conduct alternating current. The observations suggest that the presence of nickel expands the variation range of the conductivity and magnetocapacitance in external magnetic fields. In addition, the composite demonstrates the memory of primary magnetizing manifesting itself as certain specific features of the hysteresis loops depending on the polarity of the external magnetic field.

Full Text

Restricted Access

About the authors

A. V. Bakhtiiarov

Russian State Scientific Institute for Chemical Technologies of Organoelement Compounds

Author for correspondence.
Email: abakhtia@gmail.com
Russian Federation, Moscow

G. V. Stepanov

Russian State Scientific Institute for Chemical Technologies of Organoelement Compounds

Email: abakhtia@gmail.com
Russian Federation, Moscow

D. A. Lobanov

Russian State Scientific Institute for Chemical Technologies of Organoelement Compounds

Email: abakhtia@gmail.com
Russian Federation, Moscow

D. A. Semerenko

Bauman Moscow State Technical University

Email: abakhtia@gmail.com
Russian Federation, Moscow

P. A. Storozhenko

Russian State Scientific Institute for Chemical Technologies of Organoelement Compounds

Email: abakhtia@gmail.com
Russian Federation, Moscow

References

  1. Raikher Yu.L., Stolbov O.V. // J. Magn. Magn. Mater. 2003. V. 258—259. P. 477.
  2. Crippa F., Moore T.L., Mortato M. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2017. V. 427. P. 212.
  3. Gundermann T., Günther S., Borin D., Odenbach S. // J. Phys. Conf. Ser. 2013. V. 412. Art. No. 012027.
  4. Feng J., Xuan S., Ding L., Gong X. // Composites A. 2017. V. 103. P. 25.
  5. Diermeier A., Sindersberger D., Krenkel L. et al. // Open Mech. Eng. J. 2018. V. 12. P. 192.
  6. Nikitin L.V., Stepanov G.V., Mironova L.S., Gorbunov A.I. // J. Magn. Magn. Mater. 2004. V. 272—276. P. 2072.
  7. Lee D., Lee M., Jung N. et al. // Smart Mater. Struct. 2014. V. 23. Art. No. 055017.
  8. Borin D., Stepanov G., Musikhin A. et al. // Polymers. 2020. V. 12. Art. No. 2371.
  9. Borin D.Yu., Stepanov G.V. // J. Optoelectron. Adv. Mater. 2013. V. 15. No. 3—4. P. 249.
  10. Carlson J.D., Jolly M.R. // Mechatronics. 2000. V. 10. P. 555.
  11. Stepanov G., Borin D., Odenbach S. // J. Phys. Conf. Ser. 2009. V. 149. Art. No. 012098.
  12. Kwon S.H., Lee J.H., Choi H.J. // Materials. 2018. V. 11. No. 6. Art. No. 1040.
  13. Böse H., Röder R. Magnetorheological elastomers and use thereof. US Patent No. 7608197, cl. H01F1/447, F16F1/361. 2005.
  14. Stepanov G.V., Borin D. Yu., Raikher Yu.L. et al. // J. Phys. Cond. Matter. 2008. V. 20. Art. No. 204121.
  15. Melenev P., Raikher Yu., Stepanov G. et al. // J. Intell. Mater. Syst. Struct. 2011. V. 22. No. 6. P. 531.
  16. Lovšin M., Brandl D., Glavan G. at al. // Polymers. 2021. V. 13. Art. No. 4422.
  17. Urban M., Strankowski M. // Materials. 2017. V. 10. No. 9. Art. No. 1083.
  18. Shevchenko V.G., Stepanov G.V., Kramarenko E.Y. // Polymers. 2021. V. 13. Art. No. 2002.
  19. Dirisamer F., Cakmak U., Marth E., Major Z. // Acta Polytech. CTU Proc. 2016. V. 3. P. 7.
  20. Yu K., Fang N.X., Huang G., Wang Q. // Adv. Mater. 2018. V. 30. No. 21. Art. No. 1706348.
  21. Li Y., Li J., Li W., Samali B. // Smart Mater. Struct. 2013. V. 22. Art. No. 035005.
  22. Semisalova A.S., Perov N.S., Stepanov G.V. et al. // Soft Matter. 2013. V. 9. P. 11318.
  23. Kchit N., Bossis G. // J. Phys.: Cond. Matter. 2008. V. 20. Art. No. 204136.
  24. Ghafoorianfar N., Gordaninejad F. // Proc. SPIE. 2015. V. 9435. Art. No. 94351E.
  25. Ye W.Q., Deng Y.M., Wang W. // Appl. Mech. Mater. 2010. V. 37—38. P. 444.
  26. Xuli Z., Yonggang M., Yu T. // Smart Mater. Struct. 2010. V. 19. Art. No. 117001.
  27. Yu W., Shouhu X., Bo D. et al. // Smart Mater. Struct. 2016. V. 25. Art. No. 025003.
  28. Gundermann Th., Odenbach S. // Smart Mater. Struct. 2014. V. 23. Art. No. 105013.
  29. Wei Z., Xing-Long G., Jian-Feng L. et al. // Chin. J. Chem. Phys. 2009. V. 22. No. 5. P. 535.
  30. Yanceng F., Xinglong G., Shouhu X. et al. // Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 52. No. 2. P. 771.
  31. Narayan S., Lunt M., Kubick D.J. et al. Electrically conductive silicones and method of manufacture thereof. US Patent 6902688, cl. H01B1/22, C08K9/02. 2001.
  32. Степанов Г.В., Крамаренко Е.Ю., Перов Н.С. и др. // Вест. ПНИПУ. Механика. 2013. № 4. С. 106.
  33. Li J., Gong X., Xu Z.B., Jiang W. // Int. J. Mat. Res. 2008. V. 99. No. 12. P. 1358.
  34. Günther D., Borin D.Yu., Günther S., Odenbach S. // Smart Mater. Struct. 2012. V. 21. Art. No. 015005.
  35. Opie S., Yim W. // Proc. IMECE2007 (Seattle, 2007) P. 99.
  36. Woods B.K.S., Wereley N., Hoffmaster R., Nersessian N. // Int. J. Mod. Phys. B. 2007. V. 21. No. 28—29. P. 5010.
  37. Филиппова Ю.А., Папугаева А.В., Панов Д.В., и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2023. Т. 87. № 12. С. 1813; Filippova Yu.A., Papugaeva A.V., Panov D.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2023. V. 87. No. 12. P. 1885.
  38. Wang X., Gordaninejad F., Calgar M. et al. // J. Mech. Des. 2009. V. 131. No. 9. Art. No. 091004.
  39. Bica I. // J. Ind. Eng. Chem. 2009. V. 15. P. 609.
  40. Bica I., Anitas E.M., Averis L.M.E. // J. Ind. Eng. Chem. 2015. V. 27. P. 334.
  41. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Bakhtiiarov A.V., Storozhenko P.A. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 498. Art. No. 166071.
  42. Stepanov G.V., Semerenko D.A., Bakhtiiarov A.V., Storozhenko P.A. // J. Supercond. Nov. Magn. 2013. V. 26. P. 1055.
  43. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Bakhtiiarov A.V. et al. // Smart Mater. Struct. 2021. V. 30. Art. No. 015023.
  44. Borin D., Stepanov G., Dohmen E. // Arch. Appl. Mech. 2019. V. 89. P. 105.
  45. Stepanov G.V., Bakhtiiarov A.V., Lobanov D.A. et al. // SN Appl. Sci. 2022. V. 4. P. 178.
  46. http://magnetolab.ru/page_nauka_elastomer.html.
  47. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Bakhtiiarov A.V. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2020. V. 498. Art. No. 166125.
  48. Stepanov G.V., Borin D.Yu., Bakhtiiarov A.V. et al. // Phys. Sci. Rev. 2022. V. 7. No. 10. P. 1141.
  49. Вызулин С.А., Бузько В.Ю., Каликинцева Д.А., и др. // Изв. РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 9. С. 1322; Vyzulin S.A., Buz’ko V.Yu., Kalikintseva D.A. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2021. V. 85. No. 9. P. 1019.
  50. Tong Y., Dong X., Qi M. // Soft Matter. 2018. V. 14. P. 3504.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Field dependence curves of the specific active resistance ρ (a) and magnetocapacitance ε (b) of the isotropic sample MAE No. 1 during magnetization reversal according to the scheme "antiparallel orientation → parallel orientation". In this and the following figures, the orientation of the external field (large arrow) relative to the direction of the initial magnetization of the sample (small arrow) is shown by round symbols when the sample passes through the next cycle.

Download (132KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Field dependence curves of specific active resistance ρ (a) and magnetocapacitance ε (b) of anisotropic sample MAE No. 2 during magnetization reversal according to the scheme “antiparallel orientation → parallel orientation”.

Download (133KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Field dependence curves of specific active resistance ρ (a) and magnetocapacitance ε (b) of anisotropic sample MAE No. 3 during magnetization reversal according to the scheme “antiparallel orientation → parallel orientation”.

Download (124KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».