Development and Application of Thin Wide-Band Screening Composite Materials

І.В. Сеник; Я.А. Куриптя; В.З. Барсуков; О.О. Бутенко; В.Г. Хоменко

doi:10.15330/pcss.21.4.771-778

Автор(и)

І.В. Сеник Київський національний університет технологій та дизайну
Я.А. Куриптя Київський національний університет технологій та дизайну
В.З. Барсуков Київський національний університет технологій та дизайну
О.О. Бутенко Київський національний університет технологій та дизайну
В.Г. Хоменко Київський національний університет технологій та дизайну

DOI:

https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.771-778

Ключові слова:

гібридний вуглецевий наноматеріал, полімерна матриця, електромагнітне екранування, широкосмугові екрануючі композиційні матеріали

Анотація

Робота присвячена розробці ефективних композиційних матеріалів з використанням вуглецевих наповнювачів різної морфології, їх дослідженню та застосуванню в широкосмуговому діапазоні частот. Дослідження електромагнітних втрат проводили за міжнародним стандартом ASTM D4935. Детально проаналізовано вплив гібридного вуглецевого наноматеріалу «графен / нанотрубки» на електрофізичні властивості композиційного матеріалу. В результаті досліджень розроблені лабораторні технології виготовлення композиційних матеріалів на водній і неводній (спиртової) основі з використанням вуглецевих наповнювачів різної морфології; отримані результати вимірювань екрануючих властивостей створених композитів в діапазоні частот від 50 МГц до 30 ГГц. Розроблені композити на неводній основі вже знайшли широке практичне застосування для вирішення проблеми електронної сумісності шляхом нанесення шару 150-200 мкм на внутрішню поверхню тепловізорів і оптичних прицілів бренду ARCHER. Композити на водній основі можна використовувати для внутрішньої обробки приміщень, при формуванні електромагнітних екранів, тонких градієнтних покриттів для захисту людини від електромагнітного випромінювання в НВЧ-діапазоні.

Посилання

M.H. Al-Saleh, U. Sundararaj, Carbon 47(3), 1738 (2009) (DOI: 10.1016/j.carbon.2009.02.030).

D.A. Savitz, Environmental health perspectives 101(4), 83 (1993) (DOI: 10.1289/ehp.93101s483).

J. Wu, J. Chen, Y. Zhao, W. Liu, W. Zhang, Composites Part B: Engineering 105, 167 (2016) (DOI: 10.1016/j.compositesb.2016.08.042).

C. Xia, J. Yu, S. Q. Shi, Y. Qiu, L. Cai, H. F. Wu, H. Zhang, Composites Part B: Engineering 114, 121 (2017) (DOI: 10.1016/j.compositesb.2017.01.044).

Y.J. Chen, Y. Li, B.T.T. Chu, I.T. Kuo, M. Yip, N. Tai, Composites Part B: Engineering 70, 231 (2015) (DOI: 10.1016/j.compositesb.2014.11.006).

X. Yin, Y. Xue, L. Zhang, L. Cheng, Ceramics International 38(3), 2421 (2012) (DOI: 10.1016/j.ceramint.2011.11.008).

R.S. Kasevich, IEEE Spectrum 39(8), 15 (2002) (DOI: 10.1109/MSPEC.2002.1021945).

R. Baan, Y. Grosse, B. Lauby-Secretan, F. El Ghissassi, V. Bouvard, L. Benbrahim-Tallaa, K. Straif, The lancet oncology 12(7), 624 (2011) (DOI: 10.1016/S1470-2045(11)70147-4).

J. Schüz, A. Ahlbom, Radiation protection dosimetry 132(2), 202 (2008) (DOI: 10.1093/rpd/ncn270).

J. Grellier, P. Ravazzani, E. Cardis, Environment international 62, 55 (2014) (DOI: 10.1016/j.envint.2013.09.017).

C. Wang, Y. Ding, Y. Yuan, X. He, S. Wu, S. Hu, Y. Li, Journal of Materials Chemistry C. 3(45), 11893 (2015) (DOI: 10.1039/C5TC03127C).

Y. Mamunya, L. Matzui, L. Vovchenko, O. Maruzhenko, V. Oliynyk, S. Pusz, U. Szeluga, Composites Science and Technology 170, 51 (2019) (DOI: 10.1016/j.compscitech.2018.11.037).

L. Vovchenko, L. Matzui, V. Oliynyk, V. Launets, Y. Mamunya, O. Maruzhenko, Molecular Crystals and Liquid Crystals 672(1), 186 (2018) (DOI: 10.1080/15421406.2018.1555349).

J. Guo, H. Song, H. Liu, C. Luo, Y. Ren, T. Ding, J. Kong, Journal of Materials Chemistry C. 5(22), 5334 (2017) (DOI: 10.1039/C7TC01502J).

P. Saville, Review of radar absorbing materials (DRDC Atlantic, Dartmouth, 2005).

Y. Fan, H. Yang, X. Liu, H. Zhu, G. Zou, Journal of Alloys and Compounds 461(1-2), 490 (2008) (DOI: 10.1016/j.jallcom.2007.07.034).

D. Micheli, A. Vricella, R. Pastore, M. Marchetti, Carbon 77, 756 (2014) (DOI: 10.1016/j.carbon.2014.05.080).

G.A .Rao, S.P. Mahulikar, The aeronautical journal 106(1066), 629 (2002) (DOI: 10.1017/S0001924000011702).

H.K. Kim, M.S. Kim, K. Song, Y.H. Park, S.H. Kim, J. Joo, J.Y. Lee, Synthetic Metals 135, 105 (2003) (DOI: 10.1016/S0379-6779(02)00876-7).

E.J. Carlson, Materials performance 29(7), 76 (1990) (DOI: 10.1007/978-0-387-46096-3).

C. Li, C. Zhou, J. Lv, B. Liang, R. Li, Y. Liu, G. Yang, Carbon 149, 190 (2019) (DOI: 10.1016/j.carbon.2019.04.012).

D.X. Yan, P.G. Ren, H. Pang, Q. Fu, M.B. Yang, Z.M. Li, Journal of Materials Chemistry 22(36), 18772 (2012) (DOI: 10.1039/c2jm32692b).

G.A. Gelves, M.H. Al-Saleh, U. Sundararaj, Journal of Materials Chemistry 21(3), 829 (2011) (DOI: 10.1039/c0jm02546a).

M. Mahmoodi, M. Arjmand, U. Sundararaj, S. Park, Carbon 50(4), 1455 (2012) (DOI:10.1016/j.carbon.2011.11.004).

U.J. Mahanta, J.P. Gogoi, D. Borah, N.S. Bhattacharyya, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation 26(1), 194 (2019) (DOI:10.1109/TDEI.2018.007443).

P. Mehdizadeh, H. Jahangiri, Journal of Nanostructures 6(2), 140 (2016) (DOI: 10.7508/jns.2016.02.006).

J. Tang, S. Bi, X. Wang, G.L. Hou, X.J. Su, C.H. Liu, H. Li, Journal of Materials Science 54(22), 13990 (2019) (DOI:10.1007/s10853-019-03902-0).

S. Pande, A. Chaudhary, D. Patel, B.P. Singh, R.B. Mathur, Rsc Advances 4(27), 13839 (2014) (DOI: 10.1039/c3ra47387b).

S.İ. Mıstık, E. Sancak, S. Ovalı, M. Akalın, Journal of ElEctromagnEtic WavEs and applications 31(13), 1289 (2017) (DOI: 10.1109/TEMC.2019.2947133).

D.X. Yan, H. Pang, B. Li, R. Vajtai, L. Xu, P.G. Ren, Z.M. Li, Advanced Functional Materials 25(4), 559 (2015) (DOI: 10.1002/adfm.201403809).

S.H. Park, J.H. Ha, Materials 12(9), 1395 (2019) (DOI: 10.3390/ma12091395).

Z. Chen, C. Xu, C. Ma, W. Ren, H.M. Cheng, Advanced materials 25(9), 1296 (2013) (DOI: 10.1002/adma.201204196).

Q. Song, F. Ye, X. Yin, W. Li, H. Li, Y. Liu, L. Cheng, Advanced Materials 29(31), 1701583 (2017) (DOI: 10.1002/adma.201701583).

H. Sadegh, R. Shahryari-ghoshekandi, Nanomedicine Journal 2(4), 231 (2015) (DOI: 10.7508/nmj. 2015.04.001).

O.V. Kharissova, B.I. Kharisov, Springer, Cham. 173 (2017) (DOI:10.1007/978-3-319-62950-6_5).

P.C. Ma, N.A. Siddiqui, G. Marom, J.K. Kim, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 41(10), 1345 (2010) (DOI: 10.1016/j.compositesa.2010.07.003).

V.G. Udovitskiy, N.I. Slipchenko, A.Yu. Kropotov, B.N. Chichkov, Zhurnal fіziki ta іnzhenerії poverkhnі 2(2-3), 143 (2017).

V. Barsukov, I. Senyk, O. Kryukova, O. Butenko, Materials Today: Proceedings 5(8), 15909 (2018) (DOI: 10.1016/j.matpr.2018.06.063).

E. Drakakis, E. Kymakis, G. Tzagkarakis, D. Louloudakis, M. Katharakis, G. Kenanakis, M. Suchea, V. Tudose, E. Koudoumas, Applied Surface Science, 398, 15(2017) (DOI: 10.1016/j.apsusc.2016.12.030).

E. Drakakis, M. Suchea, V. Tudose, G. Kenanakis, D. Stratakis, K. Dangakis, A. Miaoudakis, D. Vernardou, E. Koudoumas, Thin solid films 65, 152 (2018) (DOI: 10.1016/j.tsf.2017.07.023).