Author(s):
1. Slavica Maletić, Univerzitet u Beogradu, Fizički fakultet, Studentski trg 12, Beograd, Serbia
2. Nataša Jović Orsini, VINČA Institute of Nuclear Sciences – National Institute of the Republic of Serbia, Department of Th, Serbia

Abstract:
Epoksidne smole su najčešće korišćene konvencionalne termoreaktivne plastike sa primenom u mnogim industrijama, uključujući automobilsku, hemijsku, vazduhoplovnu, vojnu, elektronsku i računarsku. Većina epoksidnih smola su amorfne i neprovodljive, i pokazuju dobru mehaničku čvrstoću, žilavost i otpornost na koroziju i jake hemikalije. Brojni kompoziti na bazi epoksida su dobijeni dopiranjem epoksidne matrice različitim punilima, kao što su keramika, metalna jedinjenja i nanostrukture na bazi ugljenika. Ugljenični nanomaterijali, kao što su grafit, grafen, ugljenične nanocevi, koriste se kako bi se poboljšala mehanička čvrstoća, toplotna provodljivost i otpornost na plamen, bez ugrožavanja izolacionih svojstava epoksidnih kompozita. Elektroizolacioni materijali visoke toplotne provodljivosti su potrebni u elektronici, a mogu se koristiti i kao visokonaponski izolatori. Neke druge primene zahtevaju provodljive kompozite koji se mogu koristiti kao zaštita od elektromagnetnog zračenja. U ovom radu je predstavljena uporedna analiza dielektričnih svojstava kompozita na bazi epoksidne matrice bisfenola A-epihlorohidrina (DGEBA) dopirane sa dve vrste grafitnih listića različitog stepena eksfolijacije. Grafitne ljuspice (GF) dobijene mlevenjem voluminoznog grafita i listovi ekspandiranog grafita (EEG) korišćeni su kao punila za dobijanje dve serije kompozita. Količine punila kretale su se od 1 wt.% do 15 wt.% za GF ljuspice i 7 wt.% za EEG listove. Dielektrična merenja su urađena u širokom temperaturnom opsegu (170–350 K) i niskofrekventnom opsegu (30 Hz–120 kHz). Analizirali smo morfologiju i mikrostrukturu kompozita korišćenjem skenirajuće elektronske mikroskopije (SEM), rendgenske difrakcije (XRD) i infracrvene (FTIR) spektroskopije. Dielektrična merenja su pokazala da su svi kompoziti napunjeni grafitnim ljuspicama (GF) električni izolatori. Njihovi dielektrični gubici su niski (tanδ < 0,25). Epoksid/GF-15 kompozit pokazuje povećanje dielektrične permitivnosti. Kompoziti napunjeni listićima ekspandiranog grafita (EEG) pokazuju različite dielektrične performanse. Samo epoksid/EEG-1 kompozit ima manje dielektrične gubitke (tanδ  0,48) u opsegu niskih frekvencija, što je poželjno za primenu kod skladištenja naelektrisanja. Provodljivost »tunelovanjem« naelektrisanja između EEG listića razdvojenih epoksidnim slojem primećena je kod epoksi/EEG-3 i epoksi/EEG-5 kompozita. Značajna povećanja dielektrične permitivnosti (εr=70), tangensa gubitka (tanδ = 40,110³ na 30 Hz) i AC provodljivosti (AC) primećena su kod epoksi/EEG-7 kompozita. Njegova AC provodljivost na niskim frekvencijama je pet redova veličine veća od provodljivosti čistog epoksida i nezavisna je od frekvencije, što ukazuje na prisustvo provodnih puteva dugog dometa.

Key words:
kompoziti, grafitni nanoslojevi, dielektrična svojstva, prag perkolacije

Thematic field:
SYMPOSIUM A - Science of matter, condensed matter and physics of solid states

Date of abstract submission:
18.03.2026.

Conference:
Contemporary Materials 2026 - Savremeni Materijali

Applied paper from author