РОЗРАХУНОК ЕФЕКТИВНОСТІ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ЕКРАНУВАННЯ КОМПОЗИЦІЙНИМИ МАТЕРІАЛАМИ З ЕЛЕКТРОПРОВІДНИМИ НЕМАГНІТНИМИ ДОБАВКАМИ
DOI:
https://doi.org/10.32347/2412-9933.2021.48.152-159Ключові слова:
електромагнітне випромінювання, електромагнітні екрани, ефективність екранування, металосилікатні матеріали, електропровідні добавки, діелектрична проникність, електропровідністьАнотація
Представлено результати теоретичних досліджень захисних властивостей композиційних облицювальних матеріалів на основі діелектричної матриці з немагнітним електропровідним наповнювачем у широкому діапазоні частот падаючого електромагнітного випромінювання. Отримано вирази для величин проходження, відбиття та поглинання і розрахованої на їх основі ефективності екранування електромагнітного випромінювання матеріалом. Необхідні для розрахунків залежності діелектричної проникності та електро-провідності композиту від об'ємної частки електропровідної добавки отримано на підставі гіпотези подібності при врахуванні ненульової провідності діелектричної матриці. Встановлено задовільну відповідність результатів розрахунків із виміряними характеристиками екранування зразків металосилікатних матеріалів на основі гідросилікатів кальцію та мідного порошку. Загалом наведені результати показують адекватність запропонованої розрахункової методики і свідчать, що вона може бути використана для попередніх оцінок характеристик екранування при проєктуванні електромагнітних екранів на основі композиційних облицювальних матеріалів.
Посилання
Guidelines for limiting exposure to time-varying electric, magnetic, and electromagnetic fields up to 300 GHz. International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection HealthPhys. 1998. 74(4). Р. 494 – 524. URL: https://www.icnirp.org/cms/upload/publications/ICNIRPemfgdl.pdf
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) Official Journal of the European Union. 2013. 56. – L179/1-L179/21. URL: https://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2013:179:0001:0021:EN:PDF
Kruzelak J., Kvasnicakova A., Hlozekova K., Hudec I. Progress in polymers and polymer composites used as efficient materials for EMI shielding. Nanoscale Adv. 2021. 3. Р. 123 – 172.
Chung D. D. L. Materials for electromagnetic interference shielding. J. Mater. Eng. Perform. 2000. 9. Р. 350-354.
Краснянский Г. Е., Максунов С. Е., Величко Т. П.: Электрофизические свойства металлосиликатных материалов контактного твердения, Тез. докл. III Всесоюз. науч.-практ. конф. Шлакощелочные цементы, бетоны и конструкции, КИСИ, Киев, СССР, 1989, т.1, С. 209 – 210.
Клапченко В. И., Краснянский Г. Е., Глыва В. А., Азнаурян И. А. Управление защитными свойствами электромагнитных экранов на основе металлосиликоновых материалов. Гігієна населених місць. 2009. Вип. 53. С. 200 – 207.
Chuhg Deborah D. L. Carbon Composites: Composites with Carbon Fibers, Nanofibers, and Nanotubes. New York: Butterworth-Heinemann. 2016. 706 Р.
Boiprav O. V., Ayad H. A. E., Lynkou L. M. Electromagnetic radiation shielding properties of copper containing activated carbon. Doklady BGUIR. 2019. 1 (119). Р. 51 – 55.
Айад, Х. А. Э., Белоусова Е. С., Пулко Т. А. Влияние состава композиционных покрытий на основе порошко-образного древесного угля на экранирование электромагнитных излучений. Доклады БГУИР. 2016. № 3 (97). С. 89 – 94.
Glyva V. A., Levchenko L. O., Panova O. V., Tykhenko O. M., Radomska M. M. The composite facing material for electromagnetic felds shielding. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Р. 907. doi:10.1088/1757-899X/907/1/012043.
Glyva V., Barabash O., Kasatkina N., Katsman M., Levchenko L., Tykhenko O., Nikolaiev K., Panova O., Khalmuradov B., Khodakovskyy O. Studying the shielding of an electromagnetic fieldby a textile material containing ferromagnetic nanostructures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol 1 No 10 (103). Р. 26 – 31.
Glyva V., Kasatkina N., Nazarenko V., Burdeina N., Karaieva N., Levchenko L., Panova O., Tykhenko O., Khalmuradov B., Khodakovskyy O. Development and study of protective properties of the composite materials for shielding the electromagnetic fields of a wide frequency range. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies Materials Science. 2020. Vol 2 No 12 (104). Р. 40 –47.
Glyva V., Lyashok J., Matvieieva I., Frolov V., Levchenko L., Tykhenko O., Panova O., Khodakovskyy O., Khalmuradov B., Nikolaiev K. Development and investigation of protective properties of the electromagnetic and soundproofing screen. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. 6/5 (96). Р. 54 – 61.
Vovchenko Ludmila et al. Polyethylene Composites with Segregated Carbon Nanotubes Network: Low Frequency Plasmons and High Electromagnetic Interference Shielding Efficiency. Materials. 2020. 13. Р. 1118. doi:10.3390/ma13051118
Gonzalez M., Pozuelo J., Baselga J. Electromagnetic shielding materials in the GHz range. Chem. Rec. 2018. 18. Р. 1–11.
Abbas N. and Kim H. T. Multi-walled carbon nanotube/polyethersulfone nanocomposites for enhanced electrical conductivity, dielectric properties and efficient electromagnetic interference shielding at low thickness. Macromol. Res. 2016. 24. P. 1084 – 1090.
Song W. L., Cao M. S., Lu M. M., Bi S., Wang C. Y., Liu J., Yuan J., Fan L. Z. Flexible graphene-polymer composite films in sandwich structures for effective electromagnetic interference shielding. Carbon. 2014. 66. P. 67–76.
Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Электродинамика сплошных сред. Москва: Наука, 1982. 621 с.
Zi Ping Wu, De Ming Cheng, Wen Jing Ma, Jing Wei Hu, Yan Hong Yin, Ying Yan Hu and Ye Sheng Li. Electromagnetic interference shielding effectiveness of composite carbon nanotube macro-film at a high frequency range of 40 GHz to 60 GHz. AIP Advances. 2015. 5 067130. https://doi.org/10.1063/1.4922599
Клапченко В. И., Краснянский Г. Е., Азнаурян И. А. Электрофизические исследования строительных материалов. Киев: ВИПОЛ, 2002. 84 с.
Efros A. L. and Shklovskii B. I.Critical behaviors of conductivity and dielectric constant near the metal-nonmetal transition. Pfys. Status solidi. 1976. Vol 76. No 2. P. 475 – 485.
Балагуров Б. Я. К теории дисперсии проводимости двухкомпонентных сред. ЖЭТФ, 1985, Т.88, №5. C. 1664 – 1675.
Kirkpatrick S. Percolation and Conduction. Rev. Mod. Phys. 1973. 45. No 4. Р. 574 – 587.
Stauffer D., Aharony A. Introduction to Percolation Theory. Taylor & Francis: London UK. 1992. 192 р.
Глуховский В. Д., Казанский В. М., Краснянский Г. Е., Максунов С.Е. Электропроводность металлосиликатных материалов контактного твердения. Известия АН СССР. Неорганические материалы.1988. т. 24(5). С. 824 – 827.
Глуховский В. Д., Рунова Р. Ф., Максунов С. Е. Вяжущие и композиционные материалы контактного твердения. Киев: Вища школа, 1991. 242 с.
Краснянский Г. Е., Азнаурян И. А., Кучерова Г. В. Методика электрофизических исследований бетона на ранних стадиях твердения. Містобудування та територіальне планування: Наук.-техн. Зб. Київ, КНУБА, 2013. Вип. 50. С. 310 – 315.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Олена Панова , Григорій Краснянський , Ірина Азнаурян
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
