Исследование ослабления микроволнового излучения пленками ПВХ, легированными полипирролом (ppy).

Вкратце, в последние годы исследования и разработки звукопоглощающих материалов вызвали значительный интерес в связи с целью устранения или уменьшения ложного излучения, присутствующего в окружающей среде и вызванного технологическим прогрессом в телекоммуникационной сфере.
Для того чтобы все эти разнообразные устройства, используемые в телекоммуникациях, могли сосуществовать без создания вредных электромагнитных помех, необходимо разработать новые экранирующие и поглощающие материалы для обеспечения высокой производительности и работы в широком диапазоне частот.
Микроволны — это волны в диапазоне частот от 300 МГц до 300 ГГц, что соответствует диапазону длин волн от 1 мкм до 1 мм.
В этой части спектра находятся частоты, используемые для мобильных телефонов, радаров, телевизоров, спутниковой связи и т. д. [1].
Взаимодействие электрического поля с веществом может вызывать различные реакции, при этом микроволны могут отражаться, поглощаться и/или передаваться веществом.
Материалы, поглощающие микроволновое излучение, предназначены для обеспечения электромагнитного экранирования и поглощения и могут найти применение в коммерческих, гражданских и многих других электронных устройствах.
Если материал состоит из диэлектрика, магнита или их смеси, то моделируемое взаимодействие электрического излучения с материалом будет иным2].
Важные свойства материалов, поглощающих микроволновое излучение, связаны с их комплексными диэлектрическими постоянными ([[эпсилон]. суп. *])
И магнитный поток ([[мю]. ​​суп. *])[3].
В зависимости от свойств поглощения микроволнового излучения материалы делятся на три категории, а именно: (i)
(ii) Тело, поглощающее микроволновое излучение, или материал с высокими диэлектрическими потерями
Микроволновое излучение за счет ослабления очень малых прозрачных материалов или материалов с низкими электрическими потерями и (iii)
Непрозрачный или проводник, отражающий микроволновое излучение [4].
Кроме того, диэлектрические свойства этих материалов в основном зависят от рабочей температуры и используемой частоты микроволнового излучения.
Проникновение излучения в материал и затухание поверхностного электрического поля также являются важными параметрами, определяющими способность материала поглощать микроволновое излучение [5-7].
Органические проводящие полимеры, также известные как синтетические металлы, относятся к классу материалов, сочетающих химические и механические свойства полимеров с электрическими свойствами металлов и полупроводников [8,9].
Кроме того, проводящие полимеры обладают особыми свойствами по сравнению с другими материалами: они не только отражают, но и могут избирательно поглощать [10].
Эти свойства делают их потенциальными материалами, поглощающими микроволновое излучение [1]3]. Полипиррол (PPy)
Благодаря ряду свойств проводящих полимеров, таких как экологическая стабильность, низкая стоимость, значительная проводимость и коммерческая доступность, этот материал привлек к себе большое внимание.
Однако этому полимеру не хватает механической прочности.
Здесь используется поли(PPy)
В данной работе он был выбран в качестве проводящего полимера.
С другой стороны, при полимеризации винилхлора (ПВХ)
В качестве изоляционной полимерной матрицы выбираются материалы с хорошей атмосферостойкостью и механической прочностью.
В данном исследовании была получена самоподдерживающаяся полиплатиновая композитная ПВХ-пленка с помощью метода, называемого смешанной окислительной полимеризацией [2]11].
Попытка изучения затухания микроволнового излучения (8,2–12,4 ГГц)
ПВХ-пленка путем легирования.
Глубина кожи ([дельта])
Большая глубина проникновения ([D. sub. p])
Индекс поглощения (к)
Была проведена оценка. Частота-
Была изучена зависимость вышеуказанных параметров от процентного содержания пирофосфата в ПВХ-пленке.
Экспериментальные материалы из ПВХ (ПВХ)
Средняя молекулярная масса 62 000 г (моль/л).
Предоставлено компанией Sigma.
Aldrich используется в качестве теплоизоляционной матрицы.
Мономер пиррола используется компанией Spectrochem India.
В качестве растворителей используются четыре фторсодержащих углеводорода, приобретенные у компании, занимающейся высокоэффективной жидкостной хроматографией, а в качестве антиоксиданта для полимеризации мономера пирола используется безводный хлорид железа, приобретенный у компании Otto Chemical.
Подготовка образцов: чистый ПВХ и поливинилхлорид (ППИ) в данной работе.
ПВХ-пленка с различной концентрацией в весовых процентах (
6, 11, 16, 14, 20%)
Полиплатина была получена при комнатной температуре с помощью технологии, называемой смешанной окислительной полимеризацией [11].
Пленка была получена методом литья из раствора при комнатной температуре (24°C).
Толщина пленки измеряется с помощью тысячеметрового измерителя.
Средняя толщина этих пленок составляет около 550 мкм.
Технология представления X
Дифракция рентгеновских лучей (XRD)
Исследование с использованием Bruker AXSD8 X-
Дифракция лучей.
Рентгеновский спектр был записан в диапазоне 2θ от 3 до 60 градусов.
Шаг составляет 0,02 градуса.
Шаг измерения 64 SEC с использованием излучения Cu Kα (λ = 1,5406 Å).
Исследование морфологии пленки с помощью сканирующей электронной микроскопии (JEOL JSM6360)
Используйте ускоряющее напряжение 25 кВ.
Измерения в микроволновом диапазоне позволили определить диэлектрические свойства пленок ПВХ и ПВХ, легированных полифосфором, в диапазоне частот 8,2–12 В.
4 ГГц с использованием сетевого анализатора (
Agilent Technology E8361C).
Образец размером 2 см x 2 см, размещенный в точке X-
Прямоугольный волновод.
Комплексная диэлектрическая постоянная ([[эпсилон]. суп. *]= [эпсилон]\' -i [эпсилон]\")
Следовательно, он извлекается из измерений амплитуды и фазового сдвига параметров рассеяния [S. sub. 11]([omega]) и [S. sub. 21]([omega]).
Используйте программное обеспечение для измерения материалов 85071.
Диэлектрические свойства материала в значительной степени определяют поведение материала под воздействием радиочастотного или микроволнового поля [12].
Поглощение индукционной магнитной энергии определяется как энергия, поглощенная на единицу объема, и расстояние распада или глубина проникновения ([Δ]).
Указывает величину магнитной энергии внутри материала.
Плоская волна, которая периодически изменяется с частотой f и распространяется в направлении X в пространстве, представляя собой комплексный коэффициент распространения [? ? ], заданный как [13]: [? ? ]= j[omega][Square root][epsilon]. sup. *][[mu]. sup. *]]=[alpha]+ j[beta](1)где [alpha]
Коэффициент затухания и [бета]
Это фазовый множитель.
Коэффициент затухания и фазовый фактор связаны с диэлектрическими свойствами среды следующим образом [14]: [альфа] = 2[пи]/[лямбда]о [квадратный корень ()[эпсилон]\'/2([квадратный корень ()1 + [тангенс 2][дельта]-1))])](2)[бета] = 2[пи]/[лямбда]о [квадратный корень ()[эпсилон]\'/2([квадратный корень ()1 + [тангенс 2][дельта]-1))])](3) Где [[лямбда]. под. о]
= Длина волны в свободном пространстве [эпсилон]
Действительная часть комплексной диэлектрической постоянной tan [Δ]
= Тангенс угла потерь проводимости переменного тока [[сигма]. суб. ac]
Используя уравнение [оценка][сигма]. под. ac]= 2[пи]f [[эпсилон]. под. о][эпсилон]\" (4)
Затухание, создаваемое диэлектрическим материалом, выражается как расстояние затухания или глубина проникновения ([дельта]).
И определяется как затухание напряженности поля (1/e)ie
37% от первоначальной стоимости.
В математике дано следующее [1]: [дельта] = 1/[альфа] = c/[омега][квадратный корень ()2/[эпсилон]\'([
1 квадратный корень [тан. Как дела. 2][delta]-1)])](5)где Электронная почта: vaishali. б. bhavsar@gmail.
Организатор присуждения контракта: DST-FIST (Уровень I) и DRS (SAP) Program. DOI 10. 1002/pen. 24388----------
Обратите внимание: в этой статье некоторые таблицы или данные опущены.