Effect of Oxygen Plasma on Polymer Nanocomposites with Carbon Fillers

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

The effect of oxygen plasma on the structural and optical properties of an epoxy resin with graphene and carbon nanotubes of the Taunit-M series was studied to estimate the resistance of polymer nanocomposites to atomic oxygen attack in low Earth orbits. It was shown that the addition of carbon fillers to epoxy resin resulted in an increase in mass loss and erosion depth when exposed oxygen plasma. The mass erosion coefficient at an atomic oxygen fluence of 30 × 1020 cm–2 is 0.82 × 10–23 g/at. for pure epoxy resin and 0.86 × 10–23 and 1.0 6× 10–23 g/at. for samples with graphene and Taunit-M fillers, respectively. A larger weight loss and erosion depth under oxygen plasma was typical for the sample with the Taunit-M filler compared to the sample with the graphene one. Oxygen plasma exposure resulted in a significant decrease in the reflectance coefficients of carbon nanocomposites in the spectral range 0.2–2.5 µm. The lowest diffuse (less than 1%) and specular (less than 0.02%) reflectance coefficients were achieved for the exposed polymer with Taunit-M filler.

Sobre autores

I. Parfimovich

A.N. Sevchenko Institute of Applied Physics Problems, Belarusian State University

Autor responsável pela correspondência
Email: parfimovich@bsu.by
Belarus, 220045, Minsk

F. Komarov

A.N. Sevchenko Institute of Applied Physics Problems, Belarusian State University

Email: parfimovich@bsu.by
Belarus, 220045, Minsk

L. Vlasukova

Belarusian State University

Email: parfimovich@bsu.by
Belarus, 220045, Minsk

I. Parkhomenko

Belarusian State University

Email: parfimovich@bsu.by
Belarus, 220045, Minsk

L. Novikov

Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics

Email: parfimovich@bsu.by
Russia, 119991, Moscow

V. Chernik

Moscow State University, Skobeltsyn Institute of Nuclear Physics

Email: parfimovich@bsu.by
Russia, 119991, Moscow

D. Zhigulin

Joint Stock Company “Integral”

Email: parfimovich@bsu.by
Belarus, 220108, Minsk

Bibliografia

  1. Amorim A.A.P.O., Oliveira M.G., Mancini M.C., Sirqueira A.S. // SN. Appl. Sci. 2021. V. 3. P. 236. https://doi.org/10.1007/s42452-021-04247-7
  2. Ghasemi-Kahrizsangi A., Shariatpanahi H., Neshati J., Akbarinezhad E. // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 331. P. 115.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.01.038
  3. Gojny F., Wichmann M., Fiedler B., Schulte K. // Compos. Sci. Technol. 2005. V. 65. P. 2300.https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2005.04.021
  4. Pan G., Guo Q., Ding J., Zhang W., Wang X. // Tribol. Int. 2010. V. 43. P. 1318.https://doi.org/10.1016/j.triboint.2009.12.068
  5. El-Tantawy F., Kamada K., Ohnabe H. // Mater. Lett. 2002. V. 56. P. 112.https://doi.org/10.1016/S0167-577X(02)00401-9
  6. Ghasemi-Kahrizsangi A., Neshati J., Shariatpanahi H., Akbarinezhad E. // Prog. Org. Coat. 2015. V. 85. P. 199.https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2015.04.011
  7. Ghasemi-Kahrizsangi A., Shariatpanahi H., Neshati J., Akbarinezhad E. // Appl. Surf. Sci. 2015. V. 353. P. 530.https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.06.029
  8. Rohini R., Verma K., Bose S. // ACS Omega. 2018. V. 3. P. 3974.https://doi.org/10.1021/acsomega.8b00218
  9. Chakradhary V.K., Juneja S., Jaleel Akhtar M. // Mater. Today Commun. 2020. V. 25. P. 101386.https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2020.101386
  10. Mohan L., Kumar T.N., Karakkad S., Krishnan S.T. // IEEE Trans. Nanotechnol. 2021. V. 20. P. 627.https://doi.org/10.1109/TNANO.2021.3103955
  11. Bellucci S., Coderoni L., Micciulla F., Rinaldi G., Sacco I. // J. Nanosci. Nanotechnol. 2011. V. 11. P. 9110.https://doi.org/10.1166/jnn.2011.4281
  12. Piddubnyi V.K., Zin’ I.M., Lavryshyn B.M., Bilyi L.M., Kolodii Y.I., Ratushna M.B. // Mater. Sci. 2005. V. 41. P. 265.https://doi.org/10.1007/s11003-005-0160-4
  13. Soltani S., Razinobakht S.A., Asmatulu R.// J. Appl. Polym. Sci. 2020. V. 137. P. 49106.https://doi.org/10.1002/app.49106
  14. Krieg A.S., King J.A., Jaszczak D.C., Miskoglu I., Mills O.P., Odegard G.M. // J. Compos. Mater. 2018. V. 52. P. 3909.https://doi.org/10.1177/0021998318771460
  15. Baskey H.B., Jaleel Akhtar M. // 2013 IEEE Appl. Electromagn. Conf. 2013. P. 1. https://doi.org/10.1109/AEMC.2013.7045065
  16. Панасюк М.И., Новиков Л.С. Модель космоса: научно-информационное издание. Т. 2. Воздействие космической среды на материалы и оборудование космических аппаратов. M.: КДУ, 2007. 1144 с.
  17. Banks B.A., de Groh K.K., Miller S.K. // MRS Proc. 2004. V. 851. P. 426. https://doi.org/10.1557/PROC-851-NN8.1
  18. Акишин А.И., Новиков Л.С., Черник В.Н. // Новые наукоемкие технологии в технике. Энциклопедия. Ред. Новиков Л.С., Панасюк М.И. М.: Энцитех, 2000. С. 100.
  19. Jiang H., Li T., Chai L., Liu X., Zhai R., Zhao X. // Protection Mater. Struct. Space Environ. 2017. P. 303.https://doi.org/10.1007/978-3-319-19309-0_31
  20. Voronina E.N., Novikov L.S. // Protection Mater. Struct. Space Environ. 2017. V. 47. P. 283. https://doi.org/10.1007/978-3-319-19309-0_29
  21. Новиков Л.С., Воронина Е.Н., Черник В.Н., Чеченин Н.Г., Макунин А.В., Воробьева Е.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2016. Т. 6. С. 49.https://doi.org/10.7868/S0207352816060147
  22. Серенко О.А., Андропова У.С., Сапожников Д.А., Бузин М.И., Тебенева Н.А., Черник В.Н., Новиков Л.С., Воронина Е.Н., Кононенко А.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2020. Т. 3. С. 71.https://doi.org/10.31857/S1028096020030164
  23. А.с. 1 797 448 (СССР). Газоразрядный источник плазмы дугоплазматронного типа / МГУ. Черник В.Н. // Бюл. 1995. № 19. 3 с.
  24. Chernik V.N. // Proc. 7th Int. Symp. Mater. Sp. Environ. 1997. P. 237.
  25. Новиков Л.С. Черник В.Н. Применение плазменных ускорителей в космическом материаловедении. М.: Университетская книга, 2008. 89 с.
  26. Standard Practices for Ground Laboratory Atomic Oxygen Interaction Evaluation of Materials for Space Applications (2020) World Trade Organization Technical Barriers to Trade. https://www.astm.org/e2089-15r20.html Cited 19 May 2022.
  27. Chernik V., Novikov L., Akishin A. // Proc. 10th ISMSE, 8th ICPMSE, Collioure, France: Noordwijk, The Netherlands: ESA. 2006. P. 4.
  28. Черник В.Н. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2014. Т. 3. С. 44.https://doi.org/10.7868/S0207352814030093
  29. Kosynkin D.V., Higginbotham A.L., Sinitskii A., Lomeda J.R., Dimiev A., Price B.K., Tour J.M. // Nature. 2009. V. 458. P. 872.https://doi.org/10.1038/nature07872
  30. Rafiee M.A., Rafiee J., Wang Z., Song H., Yu Z.-Z., Koratkar N. // ACS Nano. 2009. V. 3. P. 3884.https://doi.org/10.1021/nn9010472

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2.

Baixar (119KB)
Metadados
3.

Baixar (343KB)
Metadados
4.

Baixar (711KB)
Metadados
5.

Baixar (84KB)
Metadados
6.

Baixar (143KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © И.Д. Парфимович, Ф.Ф. Комаров, Л.А. Власукова, И.Н. Пархоменко, Л.С. Новиков, В.Н. Черник, Д.В. Жигулин, 2023

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».