Научная группа «Физика диэлектриков» занимается изучением электрофизических, механических и электретных свойств широкого спектра полиимидных материалов, отличающихся своей надмолекулярной структурой. При этом используется ряд методов исследования полимерных диэлектриков, таких как термоактивационная и диэлектрическая спектроскопии, ДМА, создание электретного состояния в электрических полях и газовых разрядах. Особое внимание уделяется изучению нестационарных процессов электропереноса и их анализу на основе современных физических моделей с применением компьютерного моделирования. Целью исследований является расширение области применения полиимидного материала и внедрение его в электротехническую промышленность, подготовка рекомендаций для производителей материала.
Особый интерес представляет получение нетканых полотен, предназначенных для работы в фильтрующих элементах, печатных платах, устройствах и приборах, требующих применения изоляционных материалов с пониженной относительной диэлектрической проницаемостью.
Основные направления исследований
- Исследование композиционных материалов на основе термопластичных полиимидов. Изучение их электрических, механических и электретных свойств.
- Приготовление образцов нетканых полиимидных материалов. Изучение их электрофизических и электретных свойств. Анализ возможностей их применения.
- Изучение нелинейных эффектов нестационарного электропереноса в пленочных полимерных диэлектриках и композиционных материалах на их основе.
- Создание приборов для измерения абсорбционных характеристик электроизоляционных материалов и конструкций на их основе.
Проекты
Выполненные проекты:
Модификация полимерных материалов в газовом разряде для тканевой инженерии.
Заказчик: Совет по грантам президента РФ
Год работ: 2022 – 2023
Исполнитель: Павлов А.А.
Состав научной группы
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ
Borisova, M.E., Polonskii, Y.A., Tsatsynkin, P.V. et al. A study of polyimide film in the hardening process of multilayer insulation. Russ. Electr. Engin. 78, 123–128 (2007). https://doi.org/10.3103/S1068371207030054
Galichin, N.A., Borisova, M.E. The influence of elevated humidity on the stability of the electret state in polyimide films. Russ. Electr. Engin. 78, 129–132 (2007). https://doi.org/10.3103/S1068371207030066
Ionov, A.N., Nikolaeva, M.N., Borisova M.E. et al. Molecular structure of poly(siloxaneimide) films and the rate of charge relaxation. Polym. Sci. Ser. A 50, 174–180 (2008). https://link.springer.com/article/10.1007/s11498-008-2012-0
Galichin, N.A., Borisova, M.E. & Tsobkallo, E.S. Barrier discharge impact to mechanical and electrical properties of polyamide films. Russ. Electr. Engin. 80, 165–169 (2009). https://doi.org/10.3103/S1068371209030122
Borisova, M.E., Osina, Y.K. Analysis of relaxation processes by mathematical modeling. Tech. Phys. Lett. 41, 717–719 (2015). https://doi.org/10.1134/S1063785015080052 V. L. Borisov and M. E. Borisova, "Study of the charge-accumulation and -relaxation kinetics in a solid dielectric when it is electron-irradiated by an optical method," J. Opt. Technol. 82, 170-173 (2015) https://doi.org/10.1364/JOT.82.000170
Almaz M. Kamalov, Margarita E. Borisova, The influence of moisture on charge relaxation in modified polyimide films, St. Petersburg Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics, Volume 2, Issue 3, 2016, Pages 188-192, ISSN 2405-7223, https://doi.org/10.1016/j.spjpm.2016.08.008.
M. E. Borisova and J. K. Osina, "The absorption and low-frequency dielectric characteristics of the cross-linked polyethylene insulation for power cables," 2016 57th International Scientific Conference on Power and Electrical Engineering of Riga Technical University (RTUCON), Riga, Latvia, 2016, pp. 1-4, https://ieeexplore.ieee.org/document/7763141 Borisova, M.E., Osina, Y.K. The influence of thermal aging on absorption phenomena in cross-linked polyethylene cable insulation. Tech. Phys. Lett. 43, 136–138 (2017). https://doi.org/10.1134/S1063785017010163
M.E. Borisova, A.M. Kamalov, L.D. Orlov, V.E. Smirnova, Charge relaxation in partially crystalline R-BAPB polyimides under conditions of elevated humidity, St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 11 (2) (2018) 88 – 95. https://www.researchgate.net/publication/326843054_CHARGE_RELAXATION_IN_PARTIALLY_CRYSTALLINE_R-BAPB_POLYIMIDES_UNDER_CONDITIONS_OF_ELEVATED_HUMIDITY Borisova, M.E., Didenko, A.L., Kamalov, A.M. et al. Effect of Crystallinity on Relaxation Losses in Polyimide R-BAPS Films. Polym. Sci. Ser. A 60, 751–756 (2018). https://doi.org/10.1134/S0965545X18060020
Borisova, M.E., Kamalov, A.M., Smirnova, V.E. et al. Effect of the Degree of Crystallinity on Charge Relaxation in a Polyimide. Polym. Sci. Ser. A 60, 278–283 (2018). https://doi.org/10.1134/S0965545X18030021
Kamalov, A.M., Borisova, M.E., Didenko, A.L. et al. Relaxation Behavior of Thermoplastic Polyimide R-BAPB in the Amorphous State. Polym. Sci. Ser. A 62, 107–115 (2020). https://doi.org/10.1134/S0965545X20010058
D. V. Kizevetter, V. I. Malyugin, M. É. Borisova, D. A. Seleznev, and A. M. Kamalov, "Estimation of single-walled carbon nanotube concentration in polyethylene using the spectral correlation method," J. Opt. Technol. 87, 8-10 (2020) https://doi.org/10.1364/JOT.87.000008
Kamalov, A. M., Kodolova-Chukhontseva, V. V., Ivan’kova, E. M., Borisova, M. E., Yudin, V. E. (2022) Electrophysical properties of chitosan-based composite films filled with single-wall carbon nanotubes. Physics of Complex Systems, 3 (2), 60–65. https://www.doi.org/10.33910/2687-153X-2022-3-2-60-65.
Pavlov, A. A., Kamalov, A. M., Borisova, M. E., Malafeev, K. V., Yudin, V. E. (2022) Gas discharge activation of new poly(lactic acid) packaging composite films. Physics of Complex Systems, 3 (3), 109–116. https://www.doi.org/10.33910/2687-153X-2022-3-3-109-116 A. Kamalov, N.Smirnova, K. Kolbe, M. Borisova, S. Bystrov, A.Didenko, E. Vlasova, V. Yudin,J. Appl. Polym. Sci.2022,139(42), e53024. https://doi.org/10.1002/app.53024
Kamalov A. M., Kolbe K. A., Pavlov A. A., Borisova M. E., Yudin V. E., Activation of polylactide films by cold plasma dielectric barrier discharge to improve the interaction of fibroblasts, St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics. 15 (3.2) (2022) 257–262. DOI: https://doi.org/10.18721/JPM.153.247 Electret state in nanocomposites based on polylactide /
M.A. Kovalenko, S.V. Zotov, V.A. Goldade,A.A. Pavlov, A.M. Kamalov, M.E. Borisova // Problems of Physics, Mathematics and Technics. 2023. No 2 (55). P. 20–24. https://www.researchgate.net/publication/372364871_Electret_state_in_nanocomposites_based_on_polylactide Kamalov A, Ivanov A, Pavlov A, et al. Nonlinear plasma surface modification of polylactide to promote interaction with fibroblasts. Polym Eng Sci. 2023;1‐12. https://www.researchgate.net/publication/373348905_Nonlinear_plasma_surface_modification_of_polylactide_to_promote_interaction_with_fibroblasts
ПАТЕНТЫ
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2023685981. ABSORPTION CONTROL. Дата регистрации: 01.12.2023. Бондаренко П.Н., Джайасингхе Б.М.Д.Н.С., Джаясингхе Д.Д.Т., Борисова М.Э., Павлов А.А.; заявитель: федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования “Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого”. – https://elibrary.ru/item.asp?id=56013282.