Дослідження екранування електромагнітного поля текстильним матеріалом з вмістом феромагнітних наноструктур

Автор(и)

  • Valentyn Glyva Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0003-1257-3351
  • Oleg Barabash Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110, Україна https://orcid.org/0000-0003-1715-0761
  • Natalia Kasatkina Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0002-6905-7502
  • Mykhailo Katsman Головне управління воєнізованої охорони Акціонерного товариства «Українська залізниця» вул. Єжи Гедройца, 5, м. Київ, Україна, 03150, Україна https://orcid.org/0000-0002-1381-667X
  • Larysa Levchenko Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-7227-9472
  • Oksana Tykhenko Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0001-6459-6497
  • Kyrylo Nikolaiev Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0003-0404-6113
  • Olena Panova Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0001-7975-1584
  • Batyr Khalmuradov Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0003-2225-6528
  • Oleksiy Khodakovskyy Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-3930-0030

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195232

Ключові слова:

електромагнітне поле, наночастинки, текстильний матеріал, коефіцієнт екранування, магнітна обробка

Анотація

Розроблено технологію виготовлення текстильного матеріалу з вмістом феромагнітних наночастинок для екранування електромагнітних полів. Показано, що найбільш ефективним методом зчеплення наночастинок з волокнами текстильного матеріалу є нанесення магнітної рідини з наночастинками на матеріал та витримка його у неоднорідному постійному магнітному полі. За умов напруженості магнітного поля 450 А/м та його впливу протягом 12 годин імплантація наночастинок у льняну тканину стає практично незворотною. Досліджено захисні властивості розробленого матеріалу. За просочення магнітною рідиною з витратами 45–50 г/м2 (вміст феромагнітних частинок – 9 % за вагою) коефіцієнти екранування для 1–3 шарів матеріалу складають: для електричного поля промислової частоти 1,4÷4,8; для магнітного поля – 1,9÷8,1. Після магнітної обробки ці показники складають 2,9÷8,6 та 2,3÷8,9 відповідно. Для видалення з магнітної рідини технологічних компонентів, таких як вакуумне мастило та олеїнова кислота, достатньо застосувати синтетичний миючий засіб, що підтверджено експериментальним шляхом.

Досліджено ефективність отриманого результату у реальних виробничих умовах. Встановлено, що зниження напруженості магнітного поля промислової частоти та її інтергармонік одним шаром просоченого матеріалу без магнітної обробки складає 1,4, з магнітною обробкою – 2. При цьому не відбувається суттєвого зниження рівня природного геомагнітного поля. Проведено моделювання розподілу магнітного поля у тілі людини у разі виготовлення з розробленого матеріалу захисного костюму. За умов гарантованого зниження напруженості магнітного поля у 2 рази у критичних місцях спостерігається підвищення рівня поля у шийному відділі через підвищення у цьому місці магнітного опору. Це необхідно враховувати при проектуванні конфігурації захисного костюму

Біографії авторів

Valentyn Glyva, Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра цивільної та промислової безпеки

Oleg Barabash, Державний університет телекомунікацій вул. Солом’янська, 7, м. Київ, Україна, 03110

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра вищої математики

Natalia Kasatkina, Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601

Доктор технічних наук, завідуючий відділом

Відділ докторантури та аспірантури

Mykhailo Katsman, Головне управління воєнізованої охорони Акціонерного товариства «Українська залізниця» вул. Єжи Гедройца, 5, м. Київ, Україна, 03150

Доктор технічних наук, доцент

Відділ навчально-бойової та спеціальної підготовки

Larysa Levchenko, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат економічних наук, доцент

Кафедра автоматизації проектування енергетичних процесів і систем

Oksana Tykhenko, Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра екології

Kyrylo Nikolaiev, Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058

Кандидат сільськогосподарських наук, доцент

Кафедра екології

Olena Panova, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра фізики

Batyr Khalmuradov, Національний авіаційний університет пр. Космонавта Комарова, 1, м. Київ, Україна, 03058

Кандидат медичних наук, професор

Кафедра цивільної та промислової безпеки

Oleksiy Khodakovskyy, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра автоматизації проектування енергетичних процесів і систем

Посилання

  1. Directive 2013/35/EU of the European Parliament and of the Council of 26 June 2013 on the minimum health and safety requirements regarding the exposure of workers to the risks arising from physical agents (electromagnetic fields). Available at: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:179:0001:0021:EN:PDF
  2. Ceken, F., Pamuk, G., Kayacan, O., Ozkurt, A., Ugurlu, Ş. S. (2012). Electromagnetic Shielding Properties of Plain Knitted Fabrics Containing Conductive Yarns. Journal of Engineered Fibers and Fabrics, 7 (4), 155892501200700. doi: https://doi.org/10.1177/155892501200700404
  3. Ahmed, A. A. A., Pulko, T. A., Nasonova, N. V., Lyn'kov, L. M. (2015). Flexible miltilayer electromagnetic radiation shields. Doklady Belorusskogo gosudarstvennogo universiteta informatiki i radioelektroniki, 5 (91), 95–99.
  4. Patil, N., Velhal, N. B., Pawar, R., Puri, V. (2015). Electric, magnetic and high frequency properties of screen printed ferrite-ferroelectric composite thick films on alumina substrate. Microelectronics International, 32 (1), 25–31. doi: https://doi.org/10.1108/mi-12-2013-0080
  5. Al'-Ademi, Ya. T. A., Ahmed, A. A. A., Pulko, T. A., Nasonova, N. V., Lyn'kov, L. N. (2014). Shirokodiapazonnye konstruktsii ekranov elektromagnitnogo izlucheniya na osnove vlagosoderzhashchey tsellyulozy. Trudy MAI, 77.
  6. Mondal, S., Ganguly, S., Das, P., Khastgir, D., Das, N. C. (2017). Low percolation threshold and electromagnetic shielding effectiveness of nano-structured carbon based ethylene methyl acrylate nanocomposites. Composites Part B: Engineering, 119, 41–56. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.03.022
  7. Glyva, V., Podkopaev, S., Levchenko, L., Karaieva, N., Nikolaiev, K., Tykhenko, O. et. al. (2018). Design and study of protective properties of electromagnetic screens based on iron ore dust. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (5 (91)), 10–17. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.123622
  8. Yadav, Kuřitka, Vilčáková, Machovský, Škoda, Urbánek et. al. (2019). Polypropylene Nanocomposite Filled with Spinel Ferrite NiFe2O4 Nanoparticles and In-Situ Thermally-Reduced Graphene Oxide for Electromagnetic Interference Shielding Application. Nanomaterials, 9 (4), 621. doi: https://doi.org/10.3390/nano9040621
  9. Jiao, Y., Wan, C., Zhang, W., Bao, W., Li, J. (2019). Carbon Fibers Encapsulated with Nano-Copper: A Core‒Shell Structured Composite for Antibacterial and Electromagnetic Interference Shielding Applications. Nanomaterials, 9 (3), 460. doi: https://doi.org/10.3390/nano9030460
  10. Polevikov, V. K., Erofeenko, V. T. (2017). Numerical modeling the interaction of a magnetic field with a cylindrical magnetic fluid layer. Informatics, 2 (54), 5–13.
  11. Lavrova, O., Polevikov, V., Tobiska, L. (2016). Modelling and simulation of magnetic particle diffusion in a ferrofluid layer. Magnetohydrodynamics, 52 (4), 417–452.
  12. Glyva, V. A., Podoltsev, A. D., Bolibrukh, B. V., Radionov, A. V. (2018). A thin electromagnetic shield of a composite structure made on the basis of a magnetic fluid. Tekhnichna Elektrodynamika, 2018 (4), 14–18. doi: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.014

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-02-29

Як цитувати

Glyva, V., Barabash, O., Kasatkina, N., Katsman, M., Levchenko, L., Tykhenko, O., Nikolaiev, K., Panova, O., Khalmuradov, B., & Khodakovskyy, O. (2020). Дослідження екранування електромагнітного поля текстильним матеріалом з вмістом феромагнітних наноструктур. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(10 (103), 26–31. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195232

Номер

Том 1 № 10 (103) (2020): Екологія

Розділ

Екологія

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Valentyn Glyva, Oleg Barabash, Natalia Kasatkina, Mykhailo Katsman, Larysa Levchenko, Oksana Tykhenko, Kyrylo Nikolaiev, Olena Panova, Batyr Khalmuradov, Oleksiy Khodakovskyy

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.