Metal-polymer composites for electromagnetic interference shielding applications

• Autorzy: Los P. , Lukomska A. , Jeziorska R.

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2016.663

Warianty tytułu

PL

Kompozyty polimerowe z napełniaczem metalicznym do zastosowania w ekranowaniu pola elektromagnetycznego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Electromagnetic properties of materials are an important topic due to their commercial, military, communication and environmental protection applications [1–14]. Electromagnetic interference (EMI) effects occur due to the emitted EM radiation by electric and/or electronic devices. EMI may affect the devices causing malfunction or fail, which might have very serious consequences, e.g. for medical equipment, aeronautics and cars. Polymer composites with metallic fillers are the subject of increasing interest as potential materials which may effectively shield the electromagnetic field. Polymer composites filled with metal particles are advantageous because they are characterized by low specific weight, high corrosion resistance, plasticity and simple, low cost processing methods. Wide variety of modification of polymer composites (in terms of selection of matrix polymer, type of filler and its structure and content), gives possibility to control their electromagnetic properties depending on particular application. That is why polymer composites with metal fillers are still one of the most important materials to be considered for EMI shielding application. Current review covers theoretical bases and discusses selected experimental results concerning important polymer composites EMI shields developments. Polymer composites EMI shields is a multidisciplinary subject and current review should be useful for the specialist from different areas of research and technology.

PL

Materiały o właściwościach ekranujących promieniowanie elektromagnetyczne stały się ważnym obiektem badań ze względu na możliwość ich zastosowania militarnego, komercyjnego, komunikacyjnego, a także w ochronie środowiska. Interferencja elektromagnetyczna (EMI), pojawiająca się w wyniku wzajemnego oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez urządzenia elektroniczne, może powodować bardzo poważne zakłócenia, np. w działaniu urządzeń medycznych, samochodów itp. Wśród materiałów skutecznie ekranujących pole magnetyczne coraz większą uwagę skupiają kompozyty polimerowe z udziałem napełniaczy metalicznych. W porównaniu ze stosowanymi obecnie do tego celu osłonami metalowymi, polimerowe materiały kompozytowe charakteryzują się elastycznością i łatwością przetwarzania, małym ciężarem właściwym oraz dużą odpornością na korozję. Szerokie możliwości modyfikacji kompozytów w zakresie wyboru osnowy polimerowej, rodzaju napełniacza, jego zawartości i struktury umożliwiają sterowanie właściwościami elektromagnetycznymi w zależności od docelowej aplikacji. Przedstawiono podstawy teoretyczne oraz wybrane wyniki prac doświadczalnych dotyczące kompozytów polimerowych z udziałem napełniaczy metalicznych. Ze względu na multidyscyplinarny charakter wyniki te mogą być przydatne w różnych obszarach badań.

Słowa kluczowe

EN

polymer composites; electromagnetic interference shielding; metal filler

PL

kompozyty polimerowe; ekranowanie pola elektromagnetycznego; napełniacze metaliczne

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 61, nr 10
• Strony: 663--669
• Opis fizyczny: Bibliogr. 32 poz., rys. (w tym kolor.)

Twórcy

autor

Los P.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8, 01-793 Warsaw, Poland

autor

Lukomska A.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8, 01-793 Warsaw, Poland

autor

Jeziorska R.

• Industrial Chemistry Research Institute, Rydygiera 8, 01-793 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Hoffman A.J., Alekseyev L., Howard S.S. et al.: Nature Materials 2007, 6, 946. http://dx.doi.org/10.1038/nmat2033
• [2] Koledintseva M.Y., Drewniak J.L., DuBroff R.E.: Progress in Electromagnetics Research B 2009, 15, 197 http://dx.doi.org/10.2528/PIERB09050410
• [3] Liu Z., Bai G., Huang Y. et al.: Carbon 2007, 45, 821.
• [4] Wong K.H., Pickering S.J., Rudd C.D.: Composites Part A: Applied Science and Manufacturing 2010, 41, 693. http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesa.2010.01.012
• [5] Pawar S.P., Biswas S., Kar G.P., Bose S.: Polymer 2016, 84, 398. http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2016.01.010
• [6] Chung D.D.L.: Carbon 2001, 39, 279.
• [7] Strumpler R., Glatz-Reichenbach J.: Journal of Electroceramics 1999, 3, 329. http://dx.doi.org/10.1023/A:1009909812823
• [8] Das N.C., Yamazaki S., Hikosaka M. et al.: Polymer International 2005, 54, 256. http://dx.doi.org/10.1002/pi.1660
• [9] Kumaran R., Alagar M., Kumar, S.D. et al.: Applied Physics Letters 2015, 107, 113 107. http://dx.doi.org/10.1063/1.4931125
• [10] Wang W., Li W.Y., Gao C.C. et al.: Applied Surface Science 2015, 342, 120. http://dx.doi.org/10.1016/j.apsusc.2015.01.188
• [11] Feng L., Xie N., Zhong J.: Materials 2014, 7, 3919. http://dx.doi.org/10.3390/ma7053919
• [12] Qin F.X., Peng H.X., Pankratov N. et al.: Journal of Applied Physics 2010, 108, 044510. http://dx.doi.org/10.1063/1.3471816
• [13] Kuilla T., Bhadra S., Yao D. et al.: Progress in Polymer Science 2010, 35, 1350 http://dx.doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2010.07.005
• [14] Wang L.L., Tay B.K., See K.K. et al.: Carbon 2009, 47, 1905.
• [15] Chung D.D.L.: Journal of Materials Engineering and Performance 2000, 9, 350 http://dx.doi.org/10.1361/105994900770346042
• [16] Liu Z., Bai G., Huang Y. et al.: Carbon 2007, 45, 45 821.
• [17] US Pat. Appl. 20 090 101 873 (2009).
• [18] Ruschau G.R., Yoshikawa S., Newnham R.E.: Journal of Applied Physics 1992, 72, 953. http://dx.doi.org/10.1063/1.352350
• [19] McLachlan D.S., Sauti G.: Journal of Nanomaterials 2007, 2007, Article ID 30389. http://dx.doi.org/10.1155/2007/30389
• [20] Gelves G.A., Lin B., Sundararaj U., Haber J.A.: Advanced Functinal Materials 2006, 16, 2423. http://dx.doi.org/10.1002/adfm.200600336
• [21] Park S.H., Theilmann P.T., Asbeck P.M., Bandaru P.R.: IEEE Transactions on Nanotechnology 2010, 9 (4), 464 http://dx.doi.org/10.1109/TNANO.2009.2032656
• [22] Pande S., Singh B.P., Mathur R.B. et al.: Nanoscale Research Letters 2009, 4, 327 http://dx.doi.org/10.1007/s11671-008-9246-x
• [23] Gelves G.A., Lin B., Sundararaj U., Haber J.A.: Nanotechnology 2008, 19 (21), 215 712 http://dx.doi.org/10.1088/0957-4484/19/21/215712
• [24] Los P., Lukomska A., Kowalska S. et al.: Przemysł Chemiczny 2014, 93, 1707 dx.medra.org/10.12916/przemchem.2014.1707
• [25] PL Pol. Pat. P-220209 (2015).
• [26] PL Pol. Pat. P-212865 (2012); PCT PL 2010/0000022.
• [27] Los P., Lukomska A., Kowalska S.: Rudy Metale 2012, 57, 42.
• [28] Los P., Lukomska A., Kowalska S.: Materials Science 2011, 29, 35.
• [29] Los P., Lukomska A., Kowalska S. et al.: „Modyfikacja polimerów. Stan i perspektywy w roku 2011” (Ed. R. Steller), Wyd. Tempo, Wrocław 2011, pp. 259–263.
• [30] Los P., Lukomska A., Kowalska S. et al.: Polimery 2011, 56, 324.
• [31] Los P., Lukomska A., Kowalska S. et al.: Polimery 2012, 57, 338.
• [32] Krupka J., Derzakowski K., Hartnett J.G.: Measurement Science and Technology 2009, 20, 1. http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/20/10/105702