بررسی اثر هم‌افزایی FSS منسوج پایه و جاذب‌های چند لایه بر روی خواص جذب میکروویو پوشش‌های جاذب‌ الکترومغناطیسی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده شیمی، پردیس علوم، دانشگاه تهران، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

4 استادیار، دانشکده شیمی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران شمال، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش یک پوشش جاذب ریز موج با پهنای باند جذب وسیع بر پایه اپوکسی با ساختار چند لایه با مشارکت پرکننده‌های کاربید سیلیکون، نانو لوله کربن و کربونیل آهن که در بین لایه‌های آن توری فلز اندود شده با روزنه‌های بافته شده شش ضلعی از جنس الیاف پلی استر به عنوان سطح انتخابگر فرکانسی استفاده گردیده، ساخته شد. با استفاده همزمان ساختار چند لایه و ساختار با کاهش تدریجی امپدانس، برخی از خواص بهینه مانند هزینه مناسب، میزان و پهنای باند جذب بالا و چگالی پایین بدست آمد. در این پژوهش اثر پوشش‌های جاذب تک لایه حاوی یک نوع پرکننده جاذب، تک لایه حاوی چند نوع پرکننده جاذب، چند لایه حاوی چند نوع پرکننده جاذب و چند لایه حاوی سطح انتخابگر فرکانس بر روی خواص بهینه مذکور مورد بررسی قرار گرفت. دستگاه تحلیل‌گر شبکه برای اندازه‌گیری مشخصه‌های الکترومغناطیسی و اتلاف انعکاس در بازه فرکانسی GHz18-2 استفاده گردید. با استفاده از پوشش‌ جاذب ریز موج متشکل از سه لایه حاوی پرکننده‌های چندگانه با غلظت‌های مختلف در لایه‌های مختلف و حاوی سطح انتخابگر فرکانس بین لایه‌های آن و در ضخامت کل mm2 در مقایسه با نمونه‌های دیگر بیشینه کاهش انعکاس dB80/50، پهنای باند جذب (RL-5 dB) GHz 23/14 و چگالی gr/m3 73/1حاصل گردید. همچنین به منظور اثبات اثر سطح انتخابگر فرکانس بر روی خواص مکانیکی پوشش‌ها در کنار اثر آن بر روی خواص الکترومغناطیسی، خواص مکانیکی پوشش‌های فاقد سطح انتخابگر فرکانس و حاوی سطح انتخابگر فرکانس با استفاده از دستگاه آزمایش مقاومت کششی مقایسه گردید.

کلیدواژه‌ها


[1] Quan, B., Liang, X., Ji, G., Cheng, Y., Liu, W., Ma, J., Xu, G. (2017). Dielectric polarization in electromagnetic wave absorption: review and perspective. Journal of Alloys and Compounds.

[2] Huo, J., Wang, L., Yu, H. (2009). Polymeric nanocomposites for electromagnetic wave absorption. Journal of materials science, 44(15), 3917-3927.

[3] Su, X., Jia, Y., Wang, J., Xu, J., He, X., Fu, C., Liu, S. (2013). Preparation and microwave absorption properties of Fe-doped SiC powder obtained by combustion synthesis. Ceramics International, 39(4), 3651-3656.

[4] Liu, Y., Liu, X., Wang, X. (2014). Double-layer microwave absorber based on CoFe2O4 ferrite and carbonyl iron composites. Journal of Alloys and Compounds, 584, 249-253.

[5] Serp, P., M. Corrias, and P. Kalck, Carbon nanotubes and nanofibers in catalysis. Applied Catalysis A: General, 2003. 253(2): p. 337-358.

[6] Panwar, R., Lee, J. R. (2017). Progress in frequency selective surface-based smart electromagnetic structures: A critical review. Aerospace Science and Technology, 66, 216-234.

[7] Gao, Y., Gao, X., Li, J., Guo, S. (2018). Improved microwave absorbing property provided by the filler's alternating lamellar distribution of carbon nanotube/carbonyl iron/poly (vinyl chloride) composites. Composites Science and Technology, 158, 175-185.

[8] Yang- Bao Feng, Tai Qiu, Chun- Ying Shen, and Xiao- Yun Li, "Electromagnetic and Absorption Properties of Carbonyl Iron/ Rubber Radar Absorbing Materials," IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS, vol. 42, no. 3, pp. 363-368, 2006.

[9] Wang Meng, Duan Yuping, Liu Shunhua, Li Xiaogang, Ji Zhjiang, "Absorption properties of carbonyl-Iron/carbon black double-layer microwave absorbers," Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 321, pp. 3442-3446, 2009.

[10] Yong Li, Changxin Chen, Xiaoyan Pan, Yuwei Ni, Song Zhang, Jie Huang, Da Chen and Yafei Zhang., "Multiband Microwave Absorption Films Based on Defective Multiwalled Carbon Nanotubes Added Carbonyl Iron/Acrylic Resin," Physica B,, vol. 404, pp. 1343-1346, 2009.

[11] S. T. Jiang and W. Li, "Condensed magnetic Matter.," Beijing, China: Science Press, pp. 402-417, 2003.

[12] Meshram MR, Agrawal Nawal K, Sinha Bharoti, Misra PS, "Characterization of M-type barium hexagonal ferrite-based wide band microwave absorber," J. Magn Magn. Mater., vol. 271, pp. 207-214, 2004.

[13] Y. Qing, X. Wang, Y. Zhou, Z. Huang, F. Luo, W. Zhou, "Enhanced microwave absorption of multiwalled carbon nano tubes/epoxy composites incorporated with ceramic particles," Compos. Sci. Technol., vol. 102, pp. 161-168, 2014.

[14] Bi, S., Su, X., Hou, G., Liu, C., Song, W. L., Cao, M. S. (2013). Electrical conductivity and microwave absorption of shortened multi-walled carbon nanotube/alumina ceramic composites. Ceramics International, 39(5), 5979-5983.