Вплив магнітних домішок на основі шунгітових електромагнітних поглиначів на його екрануючі властивості

Пухір Х.А., Махмуд М.Ш.

Досліджено дію феромагнітних домішок у поглиначах шунгіту на електромагнітній основі. Встановлено наявність магнітного порошку частинок у композитній структурі, що впливає на загасання та відбиття характеристик екрануючого матеріалу. Встановлено, що точна кількість магнітних включень по відношенню до порошку шунгіту є основною для коефіцієнта відбиття і впливає на ослаблення електромагнітного випромінювання. Досліджено сполуку з порошками шунгіту та нікель-цинкового фериту в різних відсотках. Показана залежність екрануючих характеристик композиту. Розглянуто використання цих композиційних матеріалів для створення електромагнітних екрануючих конструкцій.

Вступ

Експериментуйте

Результати і обговорення

Дослідження, що вимірювали екрануючі характеристики, дозволяють припустити, що наявність у шунгітовому екрануючому матеріалі магнітних включень впливає на відбивну здатність екрану. Значне зниження відбивної здатності (рис. 1b) для зразка, герметизованого поліетиленом, у складі якого 70% шунгіту та 30% NiZn-фериту. Розглянутий зразок демонструє найменшу відбивальну здатність у присутності металевого відбивача за зразком в діапазоні від 8 до 9,5 ГГц (рис. 1в). Для зразків № 1 і № 4 характерне явище резонансу для зменшення коефіцієнта відбиття на ділянці з 9,5 до 10,5 ГГц. Вивчені матеріали забезпечують ослаблення до 25 дБ (рис. 1а) у вимірюваному діапазоні та демонструють відносну стабільність характеристик у вимірюваному діапазоні частот.

дослідження

Рисунок 1 - Послаблення АЧХ (а), відбивна здатність (б) і коефіцієнт відбиття в присутності металевого відбивача за зразком (а) в діапазоні 8. Зразки 11,5 ГГц, герметичний поліетилен із такими відсотками шунгіту та магнітних порошків: № 1 - 50:50, № 2 - 60:40, № 3 - 90:10, № 4 - 80:20, № 5 - 70:30.

Рисунок 2 - Послаблення АЧХ (а), відбивна здатність (б) і коефіцієнт відбиття в присутності металевого відбивача за зразком (а) в діапазоні 8. 11,5 ГГц на зразках в'язаної матриці зі сполучною речовиною, та наступні відсотки шунгіту та магнітного порошку: № 11/1 - 70:30, № 12/1 - 50:50, № 13/1 - 90:10.

Після аналізу частотної залежності пропускання і відбиття зразків, запечатаних в текстильній в'яжучій матриці, також можна аргументувати зменшення відбивної здатності в діапазоні 8. 10 ГГц для зразка з відсотками шунгіту/магнітного порошку становить 70:30 (рис. 2б). Тестові зразки забезпечують загасання приблизно 15 дБ (рис. 2а). Зменшення загасання за рахунок присутності меншої кількості фракцій води в основній масі композиту порівняно із зразками герметичного поліетилену. Враховуючи невизначеність вимірювань, отримані екрануючі характеристики стабільні у всьому діапазоні частот.

Висновок

Зменшення коефіцієнта відбиття для зразків з певним співвідношенням порошкових компонентів можна пояснити підбором значень магнітних та діелектричних компонентів композиту, що зменшує значення хвильового опору екрану середовища. Додаткове ослаблення за рахунок поглинання електромагнітного випромінювання композиційного матеріалу досягається введенням компонентів на водній основі. Таким чином, шляхом вивчення магнітних та діелектричних властивостей компонентів поглиначів електромагнітного випромінювання на основі порошкового шунгіту можна змоделювати екрануючу конструкцію з необхідними значеннями параметрів загасання та відбиття. Також це дозволяє вибрати оптимальний склад заповнювального екрану електромагнітного випромінювання на основі необхідних умов роботи електромагнітних екранів.

Список літератури

1. Т. Борботько, У. Калінін, Н. Колбун, е. Криштопова, Л. Линьков, “Вуглевмісні мінерали та їх застосування” Мінськ, Бестпринт, 2009 - 156 с.

2. Т. Борботько, Є. Криштопова, Л. Линьков, “Вплив в’яжучих речовин на захисні властивості композиційних матеріалів з порошкоподібного шунгіту” Доклади БДУІР, N6, 2007, с.3–7.

3. Х. Пухір, “Формування захисних матеріалів ЕМІ на основі композитних середовищ з діелектричними втратами”, Зб. конференції "Міжнародна науково-технічна конференція, присвячена 45 рокам МРТІ-БДУІР", Мінськ, 2009, с. 195–196.

4. Є. Украєц, Н. Колбун, “Екрануючі властивості багатошарових структур електромагнітних екранів на основі матеріалів з малогабаритними включеннями металів і рідин” Доклади БДУІР, N 4, 2003, с.35.