Estudio de la atenuación de microondas por películas de PVC dopadas con ppy.

Breve introducción: en los últimos años, la investigación y el desarrollo de materiales absorbentes de ondas sonoras ha despertado un considerable interés para eliminar o reducir la radiación falsa presente en el medio ambiente causada por los avances tecnológicos en el campo de las telecomunicaciones.
Para que todos estos dispositivos utilizados en las telecomunicaciones puedan coexistir sin generar interferencias electromagnéticas perjudiciales, es necesario desarrollar nuevos materiales de blindaje y absorción electromagnética para alto rendimiento y amplios rangos de funcionamiento.
Las microondas son ondas con una frecuencia comprendida entre 300 MHz y 300 GHz, lo que corresponde a una longitud de onda comprendida entre 1 μm y 1 mm.
En esta parte del espectro se encuentran las frecuencias utilizadas para teléfonos móviles, radares, televisores, comunicaciones por satélite, etc. 1].
La interacción de un campo eléctrico con una sustancia puede producir diversas respuestas, y las microondas pueden ser reflejadas, absorbidas y/o transmitidas por la materia.
Los materiales absorbentes de microondas están diseñados para proporcionar un blindaje y absorción electromagnética, con posibles aplicaciones en dispositivos electrónicos comerciales, civiles y de muchos otros tipos.
Si el material está compuesto de un dieléctrico, un material magnético o una mezcla de ambos, la interacción de la radiación eléctrica simulada sobre el material es diferente2].
Las propiedades importantes de los materiales absorbentes de microondas están relacionadas con sus constantes dieléctricas complejas ([[epsilon]. sup. *])
Y flujo magnético ([[mu]. sup. *])[3].
Según las propiedades de absorción de microondas, los materiales se dividen en tres categorías, a saber: (i)
Cuerpo absorbente de microondas o material de alta pérdida dieléctrica, (ii)
Microondas por atenuación de materiales transparentes muy pequeños o de baja pérdida eléctrica y (iii)
Opaco o conductor que refleja microondas [4].
Además, las propiedades dieléctricas de estos materiales se ven afectadas principalmente por la temperatura de funcionamiento y la frecuencia de microondas utilizadas.
La penetración de la radiación en el material y la atenuación del campo eléctrico superficial también son parámetros importantes que determinan el rendimiento de absorción de microondas del material [5-7].
Los polímeros orgánicos conductores, también conocidos como metales sintéticos, pertenecen a una clase de materiales que combinan las propiedades químicas y mecánicas de los polímeros con las propiedades eléctricas de los metales y semiconductores [8,9].
Además, los polímeros conductores tienen propiedades especiales en comparación con otros materiales, no solo reflejan sino que también pueden absorber selectivamente [10].
Estas propiedades las convierten en potenciales aplicaciones para materiales absorbentes de microondas [1]3]. Polipirrol (PPy)
Ha recibido mucha atención debido a algunas propiedades de los polímeros conductores, como la estabilidad ambiental, el bajo costo, la considerable conductividad y la disponibilidad comercial;
Sin embargo, el polímero carece de resistencia mecánica.
Aquí, poli (PPy)
En el presente trabajo, se ha seleccionado como polímero conductor.
Por otro lado, con la polimerización del cloro vinílico (PVC)
Como matriz polimérica aislante se seleccionan materiales con buena resistencia a la intemperie y resistencia mecánica.
En este estudio, se preparó una película de PVC compuesta de poliplatino autoportante mediante una técnica denominada polimerización por oxidación mixta [2]11].
Intentando estudiar la atenuación de microondas (8,2-12,4 GHz)
Película de PVC mediante dopaje.
Profundidad de la piel ([delta])
Gran profundidad de penetración ([D. sub. p])
Índice de absorción (k)
Ha sido evaluado. La frecuencia-
Se estudió la dependencia de los parámetros anteriores con la concentración de porcentaje de piridina en la película de PVC.
materiales experimentales de PVC (PVC)
Peso molecular promedio: 62.000 g [mol. sup. -1])
Proporcionado por Sigma
Aldrich se utiliza como matriz aislante.
El monómero de pirrol es utilizado por Spectrochem India.
Como disolventes se utilizan cuatro hidrocarburos fluorados adquiridos mediante cromatografía líquida de alta resolución, y como antioxidante para la polimerización del monómero de pirrol se utiliza cloruro de hierro anhidro adquirido de Otto Chemical.
Preparación de muestras, PVC puro y poli(PPy) en este trabajo.
Película de PVC con diferente concentración de porcentaje en peso (
6, 11, 16, 14, 20%)
El poliplatino se preparó a temperatura ambiente mediante una tecnología llamada polimerización por oxidación mixta [11].
La película se preparó mediante la técnica de moldeo por solución a temperatura ambiente (24°C).
El espesor de la película se mide con un calibre de mil metros.
El espesor promedio de estas películas está dentro del rango de 550 [micro]m.
Tecnología de Representación X
Difracción de rayos X (DRX)
Investigación utilizando Bruker AXSD8 X-
Difracción de rayos.
El espectro de rayos X se registró en un rango de 2 [theta] de 3 a 60 [grados].
El tamaño del paso es 0,02 [grados]
Tiempo de paso 64 segundos utilizando radiación Cu K [alfa] ([lambda]= 1,5406 Å).
Análisis morfológico de películas mediante microscopía electrónica de barrido (JEOL JSM6360)
Utilice una tensión de aceleración de 25 kV.
Las mediciones de microondas midieron las propiedades dieléctricas de las películas de PVC y PVC dopado con polifósforo en el rango de frecuencia de 8,2 a 12.
4 GHz utilizando un analizador de red (
Agilent Technology E8361C).
Tamaño de la muestra 2 cm x 2 cm colocada en X-
Guía de ondas rectangular.
Constante dieléctrica compleja ([[epsilon]. sup. *]= [epsilon]\' -i [epsilon]\")
Por lo tanto, se extrae de las mediciones de amplitud y desplazamiento de fase de los parámetros de dispersión [S. sub. 11]([omega]) y [S. sub. 21]([omega]).
Utilice el software de medición de materiales 85071.
Las propiedades dieléctricas del material controlan en gran medida el comportamiento del material bajo la acción de un campo de radiofrecuencia o microondas [12].
La energía magnética de inducción por absorción se define como la energía absorbida por unidad de volumen y la distancia de decaimiento o profundidad de penetración ([delta]).
, indicando la magnitud de la energía magnética dentro del material.
Una onda plana que cambia periódicamente con frecuencia f y avanza en la dirección X a través del espacio, presentando un factor de propagación complejo [? ? ] dado como [13]: [? ? ]= j[omega][Raíz cuadrada][epsilon]. sup. *][[mu]. sup. *]]=[alpha]+ j[beta](1)donde [alpha]
¿Es el factor de atenuación y [beta]?
Es el factor de fase.
El factor de atenuación y el factor de fase están relacionados con las propiedades dieléctricas del medio de la siguiente manera [14]: [alpha]= 2[pi]/[lambda]o [Raíz cuadrada ()[epsilon]\'/2([Raíz cuadrada ()1 + [tan. sup. 2][delta]-1))])](2)[beta]= 2[pi]/[lambda]o [Raíz cuadrada ()[epsilon]\'/2([Raíz cuadrada ()1 + [tan. sup. 2][delta]-1))])](3)Donde [[lambda]. sub. o]
= Longitud de onda en el espacio libre [épsilon]
Parte real de la constante dieléctrica compleja tan [delta]
= Tangente de pérdidas de la conductividad de CA [[sigma]. sub. ac]
Usando la ecuación [evaluación][sigma]. sub. ac]= 2[pi]f [[epsilon]. sub. o][epsilon]\" (4)
La atenuación producida por el material dieléctrico se expresa como la distancia de atenuación o la profundidad de penetración ([delta]).
Y se define como la disminución de la intensidad del campo (1/e)ie
37% del valor original.
Lo que se da en matemáticas es [1]: [delta]= 1/[alpha]= c/[omega][Raíz cuadrada ()2/[epsilon]\'([
1 raíz cuadrada [tan. sorber. 2][delta]-1)])](5)donde Correo electrónico: vaishali. b. bhavsar@gmail.
Promotor de la adjudicación del contrato: Programa DST-FIST (Nivel I) y DRS (SAP). DOI 10.1002/pen.24388----------
Nota: en este artículo se omiten algunas tablas o cifras.