Розроблення та дослідження захисних властивостей композиційних матеріалів для екранування електромагнітних полів широкого частотного діапазону

Автор(и)

  • Valentyn Glyva Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0003-1257-3351
  • Natalia Kasatkina Національний університет харчових технологій вул. Володимирська, 68, м. Київ, Україна, 01601, Україна https://orcid.org/0000-0002-6905-7502
  • Vasyl Nazarenko Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України» вул. Саксаганського, 75, м. Київ, Україна, 01033, Україна https://orcid.org/0000-0002-5238-4312
  • Nataiia Burdeina Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0002-2812-1387
  • Nataliia Karaieva Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» пр. Перемоги, 37, м. Київ, Україна, 03056, Україна https://orcid.org/0000-0002-3731-3946
  • 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
  • Olena Panova Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037, Україна https://orcid.org/0000-0001-7975-1584
  • Oksana Tykhenko Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058, Україна https://orcid.org/0000-0001-6459-6497
  • Batyr Khalmuradov Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 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/10.15587/1729-4061.2020.201330

Ключові слова:

композиційні матеріали, електромагнітне поле, електромагнітний екран, магнітна рідина, ультразвукова обробка, коефіцієнт екранування

Анотація

Показано що найбільш перспективними матеріалами для захисту від електромагнітних полів є композити. Розроблено технологію магнітної обробки текстильного матеріалу магнітною рідиною та технологію ультразвукової обробки суміші латексу та залізорудного концентрату. Це підвищило насиченість волокон текстильного матеріалу наночастинками магнітної рідини, дисперсність залізорудного концентрату, а також ізотропність рідкого металополімера. У результаті використання такої технології витрати магнітної рідини на оброблення тканини знизилися з 45−50 г/м2 до 35 г/м2 з підвищенням екрануючих властивостей. Експериментально встановлено, що один шар металотекстильного матеріалу знижує магнітне поле промислової частоти у 6 разів, електричне поле промислової частоти – у 1,5 рази; металополімерний матеріал має показники відповідно 3 і 2. Визначено, що електромагнітне поле частотою 2,45 ГГц знижується одношаровим металотекстильним матеріалом у 3,6 рази, металополімерним – у 5,7 рази. Показано, що металотекстильний матеріал з такими властивостями придатний для виготовлення засобів індивідуального захисту персоналу з експлуатації електротехнічного та радіотехнічного передавального обладнання. Металополімерний матеріал придатний для виготовлення засобів колективного захисту. Запропоновано розрахункове оцінювання ефективності захисних матеріалів. Воно базується на визначенні коефіцієнтів екранування конструкцій стандартної форми. Це надає можливість визначення електрофізичних та магнітних властивостей матеріалу і використання їх у проектуванні захисних матеріалів з необхідними коефіцієнтами екранування. Обґрунтована необхідність оптимізації коефіцієнтів екранування в умовах одночасного впливу електромагнітних полів різнорідних джерел

Біографії авторів

Valentyn Glyva, Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Доктор технічних наук, професор, завідувач кафедри

Кафедра цивільної та промислової безпеки

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

Доктор технічних наук, завідувач відділу

Відділ докторантури та аспірантури

Vasyl Nazarenko, Державна установа «Інститут медицини праці імені Ю. І. Кундієва Національної академії медичних наук України» вул. Саксаганського, 75, м. Київ, Україна, 01033

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник, завідувач лабораторією

Лабораторія по вивченню і нормування фізичних факторів виробничого середовища

Nataiia Burdeina, Київський національний університет будівництва і архітектури пр. Повітрофлотський, 31, м. Київ, Україна, 03037

Кандидат педагогічних наук, доцент

Кафедра фізики

Nataliia Karaieva, 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

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

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

Кандидат технічних наук, доцент, завідувач кафедри

Кафедра фізики

Oksana Tykhenko, Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 1, м. Київ, Україна, 03058

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра екології

Batyr Khalmuradov, Національний авіаційний університет пр. Любомира Гузара, 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. Bandara, P., Carpenter, D. O. (2018). Planetary electromagnetic pollution: it is time to assess its impact. The Lancet Planetary Health, 2 (12), e512–e514. doi: https://doi.org/10.1016/s2542-5196(18)30221-3
  2. Lynkou, L. M., Bogush, V. A., Borbot'ko, T. V., Nasonova, N. V., Belousova, E. S., Boiprav, O. V. (2019). New technologies for creation of electromagnetic radiation shields based on modified powder, nanostructured and film materials. Doklady BGUIR, 2, 85–99. Available at: https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/1070/1070#
  3. Sukach, S., Riznik, D., Zachepa, N., Chenchevoy, V. (2020). Normalization of the Magnetic Fields of Electrical Equipment in Case of Unauthorized Influence on Critical Information Infrastructure Facilities. Soft Target Protection, 337–349. doi: https://doi.org/10.1007/978-94-024-1755-5_28
  4. Zhang, H., Zhang, Z., Mo, W., Hu, P., Ding, H., Liu, Y. et. al. (2017). Shielding of the geomagnetic field reduces hydrogen peroxide production in human neuroblastoma cell and inhibits the activity of CuZn superoxide dismutase. Protein & Cell, 8 (7), 527–537. doi: https://doi.org/10.1007/s13238-017-0403-9
  5. 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/eli/dir/2013/35/oj
  6. Koppel, T., Ahonen, M., Carlberg, M., Hedendahl, L., Hardell, L. (2019). Radiofrequency radiation from nearby mobile phone base stations-a case comparison of one low and one high exposure apartment. Oncology Letters, 18 (5), 5383–5391. doi: https://doi.org/10.3892/ol.2019.10899
  7. Ledent, M., Beauvois, V., Demaret, I., Ansseau, M., Scantamburlo, G. (2015). 50 Hz electric and magnetic fields and health: which message to the public? Rev Med Liege, 70 (4), 172–180. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26054167
  8. 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
  9. Yahya Taha Abdo Al Ademi, Ahmed Abdulbaset Arabi Abulkasem, Pulko Т. А., Nasonova N. V., Lynkov L. M. (2014). Wideband shields of electromagnetic radiation on the basis of liquid-containing cellulose. Trudy MAI, 77. Available at: http://trudymai.ru/upload/iblock/679/6790ee3847ae80d7e97a14321b89ba66.pdf?lang=ru&issue=77
  10. 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
  11. Yadav, R. S., Kuritka, I., Vilcakova, J., Machovsky, M., Skoda, D., Urbanek, P. 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
  12. 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. Available at: https://inf.grid.by/jour/article/view/207/209
  13. Li, J., Li, L., Wan, M., Yu, H., Liu, L. (2018). Innovation applications of electromagnetic forming and its fundamental problems. Procedia Manufacturing, 15, 14–30. doi: https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.165
  14. Glyva, V., Barabash, O., Kasatkina, N., Katsman, M., Levchenko, L., Tykhenko, O. et. al. (2020). Studying the shielding of an electromagnetic field by a textile material containing ferromagnetic nanostructures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (103)), 26–31. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.195232
  15. Glyva, V., Lyashok, J., Matvieieva, I., Frolov, V., Levchenko, L., Tykhenko, O. et. al. (2018). Development and investigation of protective properties of the electromagnetic and soundproofing screen. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (5 (96)), 54–61. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150778
  16. Grebennikov, M., Silichikhis, S., Stebelkov, I. (2013). Physical and technological aspects of parts strengthening in ultrasonic field. Vestnik dvigatelestroeniya, 1, 72–74. Available at: https://cyberleninka.ru/article/n/fizika-i-tehnologiya-uprochneniya-detaley-v-pole-ultrazvuka
  17. Han, Q. (2015). Ultrasonic Processing of Materials. Metallurgical and Materials Transactions B, 46 (4), 1603–1614. doi: https://doi.org/10.1007/s11663-014-0266-x
  18. Standard of Building Biology Testing Methods: SBM-2015. Institut für Baubiologie + Nachhaltigkeit IBN. Available at: https://buildingbiology.com/site/wp-content/uploads/standard-2015-englisch.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2020-04-30

Як цитувати

Glyva, V., Kasatkina, N., Nazarenko, V., Burdeina, N., Karaieva, N., Levchenko, L., Panova, O., Tykhenko, O., Khalmuradov, B., & Khodakovskyy, O. (2020). Розроблення та дослідження захисних властивостей композиційних матеріалів для екранування електромагнітних полів широкого частотного діапазону. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(12 (104), 40–47. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.201330

Номер

Розділ

Матеріалознавство