Проектування рідинних композиційних матеріалів для екранування електромагнітних полів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2021.231479Ключові слова:
електромагнітне поле, коефіцієнт екранування, магнітна проникність, діелектрична проникність, композиційні матеріалиАнотація
Розроблено засади проектування та досліджено захисні властивості рідинних матеріалів для екранування електричних, магнітних та електромагнітних полів широкого частотного діапазону. Матеріали виготовлялися на основі концентрату залізної руди та пігментної добавки, у якості матриці були використані водно-дисперсна та геополімерна фарби. Випробування захисних властивостей для електричних та магнітних складових електромагнітного поля промислової частоти показали, що коефіцієнти екранування електричного поля за концентрації екрануючої речовини 15−60 % (за вагою) − 1,1−8,6; магнітного поля − 1,2−5,3. Коефіцієнти екранування матеріалу на основі водно-дисперсної фарби нижчі за геополімерну, що можна пояснити окисленням залізовмісної компоненти і зниження електричної провідності. Коефіцієнти екранування електромагнітного поля частотою 2,45 ГГц складають 1,2−7,9. Найбільші коефіцієнти притаманні матеріалу з наповнювачем із залізорудного концентрату та титановмісного пігментного порошку в пропорції 1:1.
Для проектування матеріалів з необхідними (прогнозованими) захисними властивостями було розраховано відносні магнітну, діелектричну проникності матеріалів. Показано, що отримані дані прийнятно збігаються з результатами прямих вимірювань магнітної та діелектричної проникностей і можуть бути використані для розрахунку хвильового опору матеріалу та прогнозованого коефіцієнта відбиття електромагнітних хвиль. Таким чином, є підстави стверджувати про необхідність формування бази даних щодо частотної залежності ефективних магнітної та діелектричної проникностей для автоматизації процесів проектування композиційних матеріалів із заданими захисними властивостями
Посилання
- Vergallo, C., Dini, L. (2018). Comparative Analysis of Biological Effects Induced on Different Cell Types by Magnetic Fields with Magnetic Flux Densities in the Range of 1–60 mT and Frequencies up to 50 Hz. Sustainability, 10 (8), 2776. doi: https://doi.org/10.3390/su10082776
- Duhaini, I. (2016). The effects of electromagnetic fields on human health. Physica Medica, 32, 213. doi: https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2016.07.720
- 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
- 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
- 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
- Tahmasebi Birgani, M. J., Zabihzadeh, M., Aliakbari, S., Behrouz, M. A., Hosseini, S. M. (2019). Evaluation of Putty Metal for Internal Shielding for Patient Protection in Electron Therapy by Monte Carlo Study. Jundishapur Journal of Natural Pharmaceutical Products, 14 (2), e12589. doi: https://doi.org/10.5812/jjnpp.12589
- Zhang, L., Bi, S., Liu, M. (2020). Lightweight Electromagnetic Interference Shielding Materials and Their Mechanisms. Electromagnetic Materials and Devices. doi: https://doi.org/10.5772/intechopen.82270
- Belyaev, A. A., Bespalova, E. E., Lepeshkin, V. V. (2015). Radio absorbing materials based on finishing construction materials for protection against microwave radiation of base stations of cellular communication. Trudy VIAM, 6, 80–88.
- Barsukov, V., Senyk, I., Kryukova, O., Butenko, O. (2018). Composite Carbon-Polymer Materials for Electromagnetic Radiation Shielding. Materials Today: Proceedings, 5 (8), 15909–15914. doi: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2018.06.063
- Senyk, I. V., Kuryptya, Y. A., Barsukov, V. Z., Butenko, O. O., Khomenko, V. G. (2020). Development and Application of Thin Wide-Band Screening Composite Materials. Physics and Chemistry of Solid State, 21 (4), 771–778. doi: https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.771-778
- Guzii, S., Kryvenko, P., Guzii, O., Yushkevich, S. (2019). Determining the effect of the composition of an aluminosilicate binder on the rheotechnological properties of adhesives for wood. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (6 (102)), 30–38. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.185728
- 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
- Radionov, A. V., Podoltsev, A. D., Radionova, A. A. (2017). Express - method for determining the quality of a magnetic fluid for operation in the working gap of a magnetic fluid seal. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233, 012038. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/233/1/012038
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Valentyn Glyva, Volodymyr Bakharev, Natalia Kasatkina, Oleg Levchenko, Larysa Levchenko, Nataiia Burdeina, Sergii Guzii, Olena Panova, Oksana Tykhenko, Yana Biruk
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.
