Изучение экранирующих свойств пленок из поливинилбутираля, наполненных углеродными наноматериалами
Аннотация
Повсеместное распространение источников сверхвысокочастотного (СВЧ) излучения создает потенциальную угрозу для биологических объектов и работы чувствительной электроники. В связи с этим актуальной задачей является разработка эффективных средств защиты. В данной работе были получены тонкие пленки из поливинилбутираля (ПВБ), наполненные одностенными (ОУНТ) и многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ), восстановленным оксидом графена (ВОГ) и различными видами сажи. Была изучена морфология поверхности пленок с помощью сканирующего электронного микроскопа, что позволило выявить общие закономерности распределения углеродных наноматериалов в полимерной матрице. Также были определены коэффициенты поглощения, пропускания и отражения электромагнитных волн в СВЧ диапазоне. Установлено, что пленки с добавлением ОУНТ имеют высокие значения коэффициентов отражения волн и являются отражающими экранами. Эта работа показала перспективность дальнейших исследований гибких поглощающих покрытий на основе полимерных композитных материалов.
Литература
Soares, B. G., Barra, G. M., & Indrusiak, T. (2021). Conducting polymeric composites based on intrinsically conducting polymers as electromagnetic interference shielding/microwave absorbing materials‒A review. Journal of Composites Science, 5(7), 173. https://doi.org/10.3390/jcs5070173.
Shiyanova, K. A., Gudkov, M. V., Gorenberg, A. Y., Rabchinskii, M. K., Smirnov, D. A., Shapetina, M. A., ... & Melnikov, V. P. (2020). Segregated network polymer composites with high electrical conductivity and well mechanical properties based on PVC, P (VDF-TFE), UHMWPE, and rGO. ACS omega, 5(39), 25148‒25155. https://doi.org/10.3892/ijmm.2016.2777.
Goldade, V., Shapovalov, V., Zotov, S., Vinidiktova, N., Zhu, S., & Zhu, Y. (2024). Radar-absorbing materials based on polymer composites. Polymer Materials and Technologies, 10(1), 6–2. http://doi.org/10.32864/polymmattech-2024-10-1-6-25. (in Russ.).
Vazquez, E., & Prato, M. (2009). Carbon nanotubes and microwaves: interactions, responses, and applications. Acs nano, 3(12), 3819‒3824. https://doi.org/10.1021/nn901604j.
Martin, C. A., Sandler, J. K. W., Windle, A. H., Schwarz, M. K., Bauhofer, W., Schulte, K., & Shaffer, M. S. P. (2005). Electric field-induced aligned multi-wall carbon nanotube networks in epoxy composites. Polymer, 46(3), 877‒886. https://doi.org/10.1016/j.polymer.2004.11.081.
Minakov, G., Shirokih, S., Kornilov, D., & Koroleva, M. (2022). Porous polymer nanocomposite materials for environmental protection. Chemistry for Sustainable Development, 30, 56‒67. https://doi.org/10.15372/CSD2022358.
Meng, F., Wang, H., Huang, F., Guo, Y., Wang, Z., Hui, D., & Zhou, Z. (2018). Graphene-based microwave absorbing composites: A review and prospective. Composites Part B: Engineering, 137, 260‒277. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2017.11.023.
Abdalla, I., Yu, J., Li, Z., & Ding, B. (2018). Nanofibrous membrane constructed magnetic materials for high-efficiency electromagnetic wave absorption. Composites Part B: Engineering, 155, 397‒404. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.09.026.
Abdalla, I., Cai, J., Lu, W., Yu, J., Li, Z., & Ding, B. (2023). Recent progress on electromagnetic wave absorption materials enabled by electrospun carbon nanofibers. Carbon, 213, 118300. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2023.118300.
Abbas, S. M., Chandra, M., Verma, A., Chatterjee, R., & Goel, T. C. (2006). Complex permittivity and microwave absorption properties of a composite dielectric absorber. Composites Part A: applied science and manufacturing, 37(11), 2148‒2154. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2005.11.006.
Kolanowska, A., Janas, D., Herman, A. P., Jędrysiak, R. G., Giżewski, T., & Boncel, S. (2018). From blackness to invisibility–Carbon nanotubes role in the attenuation of and shielding from radio waves for stealth technology. Carbon, 126, 31–52. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2017.09.078.
Zeng, X., Cheng, X., Yu, R., & Stucky, G. D. (2020). Electromagnetic microwave absorption theory and recent achievements in microwave absorbers. Carbon, 168, 606–623. https://doi.org/10.1016/j.carbon.2020.07.028.
Shiyanova, K. A., Gudkov, M. V., Gorenberg, A. Y., Rabchinskii, M. K., Smirnov, D. A., Shapetina, M. A., ... & Melnikov, V. P. (2020). Segregated network polymer composites with high electrical conductivity and well mechanical properties based on PVC, P (VDF-TFE), UHMWPE, and rGO. ACS omega, 5(39), 25148‒25155. https://doi.org/10.1021/acsomega.0c02859.
Brekhovskikh, L. (2012). Waves in layered media (Vol. 16). Elsevier.
Copyright (c) 2025 И. А. Кожевников, М. К. Торкунов, И. А. Чмутин, В. П. Мельников, К. А. Шиянова
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
