Properties of composite materials absorbing electromagnetic waves on the styrene-butadiene-styrene copolymer matrix with EMCCO-201 filler

• Autorzy: Vogt Andrzej , Kaczmar Jacek W. , Mayer Paulina , Brzostek Aleksandra , Nowosielski Leszek , Przesmycki Rafał

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2020.7.6

Warianty tytułu

PL

Właściwości materiałów kompozytowych na bazie kopolimeru styren-butadien-styren napełnionego EMCCO-201 absorbujących fale elektromagnetyczne

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper, a manufacturing method for composite materials that absorb electromagnetic waves in the form of blends of EMCCO-201 with SBS (styrene-butadiene-styrene copolymer, trade name Kraton) is shown and the absorption characteristics of the prepared samples are discussed. The materials were manufactured on the basis of extrusion technology. The absorption characteristics of the tested materials were measured as a function of the testing signal angles of incidence. The samples were 300 × 300 mm, made of aluminum alloy sheet and covered with either absorption elements that were spheroids of diameters 1–2 mm and 3–4 mm made of 50 vol. % of EMCCO-201 with SBS (styrenebutadienestyrene) copolymer or pyramids with a 25 × 25 mm base and height of 50 mm made of epoxy resin covered by spraying with a layer of EMCCO-201 material without SBS copolymer. Absorption measurements were carried out in the frequency range from 3.0 to 11.0 GHz. The largest absorption of 5.5–6.0 dB at the frequency range of 7.0–10.0 GHz was obtained for samples with the epoxy resin pyramids of a square base 25 × 25 mm and height of 50 mm covered with a layer of EMCCO-201 material. The samples with the spheroids showed smaller absorption between 1–3 dB at the same frequency range.

PL

Przedstawiono metodę wytwarzania kompozytów absorbujących fale elektromagnetyczne w postaci mieszanek materiału absorbującego typu EMCCO-201 z kopolimerem SBS (styren-butadien-syren, nazwa handlowa Kraton). Materiały kompozytowe otrzymywano metodą wytłaczania. Charakterystykę absorpcji badanych materiałów wyznaczano przy użyciu próbek blachy o wymiarach 300 × 300 mm ze stopu aluminium, pokrytej elementami absorbującymi w postaci sferoidów wykonanych z kompozytu kopolimeru SBS zawierającego 50% obj. EMCCO-201, o średnicach 1–2 mm oraz 3–4mm, a także w postaci ostrosłupów charakteryzujących się podstawą o wymiarach 25 × 25 mm i wysokością 50 mm wykonanych z żywicy epoksydowej, pokrytych warstwą materiału EMCCO-201 bez kopolimeru SBS. Pomiary absorpcji fal elektromagnetycznych przeprowadzono w zakresie częstotliwości od 3.0 do 11.0 GHz. Największą absorbcją 5–6 dB w zakresie 7.0–10.0 GHz charakteryzowały się próbki z elementami tłumiącymi w kształcie ostrosłupów o podstawie kwadratowej 25 × 25 mm i wysokości 50 mm wykonanymi z żywicy epoksydowej i pokrytymi materiałem EMCCO-201. Próbki z elementami tłumiącymi w formie sferoidów charakteryzowały się małą absorbcją o wielkości 1–3 dB w analogicznym zakresie częstotliwości.

Słowa kluczowe

EN

electromagnetic waves absorbing materials; absorption measurements; absorbing layers

PL

materiały absorbujące fale elektromagnetyczne; pomiary absorpcji; warstwy absorbujące

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 65, nr 7-8
• Strony: 542--549
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Vogt Andrzej

• University of Wroclaw, Department of Chemistry, Fryderyka Joliot-Curie 14, 50-383 Wroclaw, Poland

autor

Kaczmar Jacek W.

• Wroclaw University of Technology, Department of Lightweight Elements Engineering, Foundry and Automation, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland.

autor

Mayer Paulina

• Wroclaw University of Technology, Department of Lightweight Elements Engineering, Foundry and Automation, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland.

autor

Brzostek Aleksandra

• Wroclaw University of Technology, Department of Lightweight Elements Engineering, Foundry and Automation, Wybrzeże Stanisława Wyspiańskiego 27, 50-370 Wroclaw, Poland.

autor

Nowosielski Leszek

• Military University of Technology, Faculty of Electronics, gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 00-908 Warsaw, Poland

autor

Przesmycki Rafał

• Military University of Technology, Faculty of Electronics, gen. Sylwestra Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa 00-908 Warsaw, Poland

Bibliografia

• [1] Che B.D., Nguyen L.T., Nguyen B.Q. et al.: Macromolecular Research 2014, 11, 1221. http://dx.doi.org/10.1007/s13233-014-2169-8
• [2] Zakharychev E.A., Razov E.N., Semchikov Y.U.D. et al.: Bulletin of Materials Science 2016, 2, 451.
• [3] Chen Y., Zhang A.L., Ding L. et al.: Composites Part B 2017, 108, 386. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.10.014
• [4] Zhao T., Jin W., Ji W., Yan H. et al.: Journal of Alloys and Compounds 2017, 712, 59. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.04.070
• [5] Liu P., Ng V.M.H., Yao Z. et al.: Journal of Alloys and Compounds 2017, 701, 841. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.01.202
• [6] Gholampour M., Movassagh-Alanagh F., Salimkhani H.: Solid State Sciences 2017, 64, 51.
• [7] Liu H., Cheng H., Tiana H.: Materials Science and Engineering B 2014, 179, 17. https://doi.org/10.1016/j.solidstatesciences.2016.12.005
• [8] Liu Y., Liu X., Wang X.: Journal of Alloys and Compounds 2014, 584, 249. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2013.09.049
• [9] Choi J., Jung H.T.: Composite Structures 2015, 122, 166. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2014.11.020
• [10] Zhang S.Y., Cao Q.X., Xue Y.R. et al.: Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2015, 374, 755. https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2014.08.073
• [11] Kumar T., Inayathullah J., Nagarajan V.A. et al.: Bulletin of Materials Science 2016, 1, 279. http://dx.doi.org/10.1007/s12034-015-1133-3
• [12] Wang J., Sun Y., Chen W. et al.: Journal of Applied Physics 2015, 117, 154903. https://doi.org/10.1063/1.4917486
• [13] GB Pat. 2 379 331 (2000).
• [14] Vogt A.A., Kołodziej H.A., Sowa A.E.: ”New generation of absorbing materials”, The Final Proceedings for 15th Internal Wroclaw Symposium and Exhibition on EMC, Wroclaw, Poland, 27–30 June, 2000, p. 57.
• [15] Vogt A.A., Kołodziej H.A., Sowa A.E.: “Hybrid absorber using new absorbing composites”, IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility, Chicago, Illinois, USA 8–12 August, 2005, p. 315.
• [16] Brzostek A., Kołodziej H.A., Vogt A.A. et al.: Tworzywa Sztuczne i Chemia 2009, 8, 36.
• [17] Nowosielski L., Kubacki R., Przesmycki R.: Advances in Engineering Software 2011, 11, 911.
• [18] Rezende M.C., Martin I.M., Faez R.: Revista de Fisica Aplicada e Instrumentacao 2002, 1, 24.
• [19] Kubacki R., Nowosielski L., Przesmycki R. et al.: Przegląd Elektrotechniczny 2009, 12, 83.
• [20] Nowosielski L., Kubacki R., Przesmycki R.: ”WIT Transactions on Modelling and Simulation”, WIT Press, USA, 2009, p. 241.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).