Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

The application of composites based on recycled materials for electromagnetic field shielding

Jakubas Adam, Łada-Tondyra Ewa, Suchecki Łukasz

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

190--193

EN

This paper presents the possibilities of using polymer-metal composites as electromagnetic shields. Recycled materials such as iron scale and nanocrystalline tapes were used to build the composites. In the course of the work, research was carried out into the effectiveness of shielding electromagnetic fields in the range from 40 Hz to 15 GHz. The shielding effectiveness was shown to be competitive to that of other composite materials based on non-metallic fillers and comparable to that of layered composites containing e.g. aluminum.

PL

W artykule przedstawiono możliwości wykorzystania kompozytów polimerowo-metalowych jako ekranów elektromagnetycznych. Do budowy kompozytów wykorzystano materiały z recyklingu, takie jak zendra i taśmy nanokrystaliczne. W toku prac prowadzono badania nad skutecznością ekranowania pól elektromagnetycznych w zakresie od 40 Hz do 15 GHz. Wykazano, że skuteczność ekranowania jest konkurencyjna w stosunku do innych materiałów kompozytowych na bazie wypełniaczy niemetalicznych i porównywalna z kompozytami warstwowymi zawierającymi m.in. aluminium.

2

Effect of water-cement ratio on the electromagnetic shielding performance of C3S paste cured long-term

Liu Yunze, Li Yue, Jin Caiyun, Mu Jinlei

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2023

|

Vol. 23, no. 2

art. no. e83, 2023

EN

This paper investigated the electromagnetic shielding properties and the mechanisms of tricalcium silicate (C3S) paste with three water-cement (W/C) ratios after long-term curing. The C3S pastes with three W/C ratios were tested by XRD and other tests for the qualitative and quantitative analysis of the individual phases. The electromagnetic shielding properties and electromagnetic parameters of the specimens were obtained using the waveguide method. Finally, the microscopic mechanism of the variation of electromagnetic shielding properties of C3S paste affected by the W/C ratio was dissected based on the individual phases. The results show that the volume fraction of pore, calcium silicate hydrate (C-S-H) gel, calcium hydroxide (CH), and calcite (CaCO3) in the specimen increases with the rise of the W/C ratio, and the unhydrated C3S decreases; the electromagnetic shielding of the paste specimen increases; the complex relative permittivity gradually increases. The mechanism of the W/C ratio affecting the electromagnetic shielding performance of C3S paste is that, on the one hand, both the volume fraction of C-S-H and the relative permittivity in the solid phase, which have the greatest influence on the electromagnetic shielding performance, gradually increase with the increase of W/C ratio. On the other hand, as the W/C ratio increases, the volume fraction and area fraction of the mesopores in the specimen increase, which increases the internal loss of electromagnetic waves.

3

Influence of metallic grid and fiber reinforced concrete strengthening on the shielding and impact resistance of concrete walls

Yuan Tian‑Feng, Choi Jin‑Seok, Kim Young‑Hwi, Yoon Young‑Soo

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2022

|

Vol. 22, no. 3

art. no. e109

EN

In modern society, an ever-increasing emphasis is placed on structural safety design that not only considers external loading but extends to reduced electromagnetic interference. Generally, studies only consider shielding effectiveness of strengthening method or materials, and few studies have considered the relationship between damaged areas and shielding effectiveness. Therefore, the influence of metallic grid parameters and fiber reinforced concrete (HSDC) on shielding effectiveness with and without impact loading are studied in this research. Concrete wall strengthening with four types of metallic grid and three thickness types of HSDC were considered. Moreover, the relationship between damaged area ratio and shielding effectiveness was evaluated utilizing the low-velocity drop-weight impact test. In specimens with metallic grid or HSDC, shielding effectiveness with strengthening layer (13.4-64.1%) or thickness (35.6-46.2%) increase and grid size (> 7.8%) decreased. Specimen strengthened by smaller than 55.1% and 101% of the free space area ratio of single and double layer, respectively, exhibit more than 40 dB shielding effectiveness. For the specimen strengthened with HSDC, shielding effectiveness increased with strengthening area, except smaller than 6%. The smallest metallic grid and the thickest HSDC strengthening specimen exhibited improved impact resistance and great shielding effectiveness after impact loading.

4

Multi-Response Optimisation for the Development of an Activated Carbon Web as Interlining for Higher Electrical Conductivity and EMI Shielding Using Grey Relational Analysis

Naeem M. Salman, Ahmad Naseer, Javed Zafar, Jabbar Abdul, Rehman Ateeq ur, Zubair Muhammad, Gilani Syed Qummer Zia, Ahmad Zuhaib, Karahan Mehmet

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2021

|

Vol. 29, no. 1 (145)

57--65

EN

This paper presents a simple and novel method of producing an activated carbon (AC) non-woven web from acrylic waste derived from discarded bathmats converted into a nonwoven web by a carding and needle punching machine. After stabilisation at lower temperature, carbonisation of the stabilised web was performed in a muffle furnace. The carbonisation temperature, the holding time of the activated carbon web at the final temperature, the heating rate to reach the final carbonisation temperature and the number of steps adopted for developing the carbon web were optimised using the grey relational analysis (GRA) approach to get optimum responses of the surface area of the web, electrical conductivity and electromagnetic shielding. The results demonstrated a large improvement in electrical conductivity as surface resistivity decreased from 134.21 Ω.mm to 0.28 Ω.mm, and the corresponding electromagnetic shielding increased to 82.63 dB when the temperature of the carbonisation, the holding time and number of steps were increased. The surface area in the AC web was increased from 73 m2g-1 to 210 m2g-1 with an increase in the carbonisation temperature, the holding time and number of steps to reach the final temperature. The optimisation technique used in this work could be successfully used in cost and error reductionwhile producing an AC web. The optimised AC web was characterised by Brunauer, Emmett and Teller (BET), X-ray diffraction characterisation and elemental analysis (EDX) in order to determine changes in its structure, surface area, degree of crystallinity, inter-layer spacing and proportion of different elements. The AC web developed can be effectively employed as interlining in apparels because of its flexibility and eco-friendly electromagnetic shielding, as it works on the principle of the absorption, reflections and internal reflections of electromagnetic radiations.

PL

W artykule przedstawiono prostą i nowatorską metodę wytwarzania włókniny z węgla aktywnego (AC) z odpadów akrylowych pochodzących z wyrzuconych dywaników łazienkowych przekształconych we włókninę za pomocą zgrzeblarki i igłownicy. Po stabilizacji w niskiej temperaturze karbonizację stabilizowanej wstęgi przeprowadzono w piecu muflowym. Temperatura karbonizacji, czas utrzymywania wstęgi węgla aktywnego w temperaturze końcowej, szybkość nagrzewania do osiągnięcia końcowej temperatury karbonizacji oraz liczba kroków przyjętych do opracowania sieci węglowej zostały zoptymalizowane przy użyciu metody szarej analizy relacyjnej (GRA), tak aby uzyskać optymalne odpowiedzi pola powierzchni wstęgi, przewodnictwa elektrycznego i ekranowania elektromagnetycznego. Wyniki wykazały dużą poprawę przewodności elektrycznej, ponieważ rezystywność powierzchniowa spadła z 134.21 do 0.28 Ω.mm, a ekranowanie elektromagnetyczne wzrosło do 82.63 dB, gdy temperatura karbonizacji, czas utrzymywania i liczba kroków zostały zwiększone. Pole powierzchni we wstędze AC wzrosło z 73 m2g-1 do 210 m2g-1 wraz ze wzrostem temperatury karbonizacji, czasu przetrzymywania i liczby kroków do osiągnięcia temperatury końcowej. Technika optymalizacji zastosowana w pracy może być z powodzeniem stosowana do redukcji kosztów i błędów podczas produkcji sieci AC. W celu określenia zmian w strukturze, powierzchni, stopniu krystaliczności, odstępach międzywarstwowych i proporcjach elementów dokonano analiz Brunauera, Emmetta i Tellera (BET) oraz charakterystyki dyfrakcji rentgenowskiej i analizy elementarnej (EDX) Opracowana siatka może być skutecznie stosowana jako wkładka w odzieży ze względu na jej elastyczność i przyjazne dla środowiska ekranowanie elektromagnetyczne, ponieważ działa na zasadzie pochłaniania i wewnętrznych odbić promieniowania elektromagnetycznego.

5

Research on a novel hybrid shielding structure of magnetic coupler for inductive power transfer system

Liu Yun Rui, Wang Chunfang, Xia Dongwei, Yue Rui

Archives of Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 70, nr 1

129--143

EN

With the development of wireless power transfer technology, more and more attention has been paid to its electromagnetic safety. In this paper, a novel hybrid shielding structure composed of the innermost fan-shaped ferrite, the interlayer nanocrystalline stripand the outermost aluminum foil is proposed to shield the electromagnetic field of the inductive power transfer system. Eight structure parameters of the proposed shielding areoptimized by finite element simulation, in order to reduce the magnetic leakage of the system and improve the utilization rate of shielding materials. In addition, the proposed structure is compared with two types of typical double-layer hybrid shielding from the perspectives of the weight, the coupling coefficient and the magnetic flux leakage. Both simulation and experiment results show that the cost and weight of the proposed shield are about 60% lower than the traditional disk shield. More over, the shielding layer proposed in this paper can not only effectively reduce the magnetic flux leakage of the system, but also maintain a high coupling coefficient.

6

Study on the Electromagnetic and Mechanical Properties of Coated Composites

Liu Yuanjun, Wang Huanhuan, Zhang Yiqu, Wang Xichen, Yin Guang, Han Xiaohui, Niu Jiarong

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 6 (144)

89--97

EN

In this paper, a single-layer coated composite was prepared using PU2540 polyurethane as the matrix, nickel powder as the wave-absorbing functional particle, and coating technology on plain cotton fabric. The influence of the content of nickel powder on the dielectric properties (the real and imaginary parts and the loss tangent value), the shielding effectiveness and the mechanical properties was studied adopting the method of controlling variables. The result showed that when the content of nickel powder was 0~20% and that of nickel powder relative to that of polyurethane was 20%, the real and imaginary parts of the dielectric constant of the coating were the largest, and its polarising and loss ability with respect to electromagnetic waves were the strongest; when the content of nickel powder relative to that of polyurethane was 15%, the loss tangent value of the coating was the largest, and its absorption and attenuation ability with respect to electromagnetic waves was the strongest. When the values of the coating thickness were at 0.5~2 mm, the real and imaginary parts of the dielectric constant of the coating with a thickness of 1 mm were the largest, and the polarising and loss ability with respect to electromagnetic waves were the strongest. When the loss tangent value and the shielding-attenuation value of the coating with a thickness of 2 mm were the largest, the absorbing-attenuation and shielding-attenuation ability with respect to electromagnetic waves were the strongest.

PL

W pracy wykonano jednowarstwowy kompozyt powlekany z poliuretanu PU2540 jako matrycy i proszku niklowego jako cząstki funkcjonalnej pochłaniającej fale. Przyjmując metodę regulacji zmiennych zbadano wpływ zawartości proszku niklowego na właściwości dielektryczne (części rzeczywiste i urojone oraz wartość stycznej strat) i skuteczność ekranowania oraz właściwości mechaniczne. Wyniki pokazały, że w przypadku zawartości proszku niklu w stosunku do zawartości poliuretanu wynoszącej 20%, rzeczywiste i urojone części stałej dielektrycznej powłoki były największe, a jej polaryzacja w odniesieniu do fal elektromagnetycznych była najsilniejsza. Gdy zawartość proszku niklu w stosunku do poliuretanu wynosiła 15%, wartość stycznej straty powłoki była największa, a jej zdolność pochłaniania i tłumienia fal elektromagnetycznych była największa. Gdy wartości grubości powłoki wynosiły 0,5~2 mm, rzeczywiste i urojone części stałej dielektrycznej powłoki o grubości 1 mm były największe, a polaryzacja w odniesieniu do fal elektromagnetycznych była najsilniejsza. Gdy wartość styczna strat i wartość tłumienia ekranowania powłoki o grubości 2 mm były największe, to zdolność tłumienia absorpcji i tłumienia ekranowania fal elektromagnetycznych była najsilniejsza.

7

Influence of Wave-Absorbing Functional Particles on the Electromagnetic Properties and Mechanical Properties of Coated Composites for Nickel Powders

Liu Yuanjun, Wang Yi, Wu Xiang, Zhang Lulu, Niu Jiarong

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2020

|

Vol. 28, no. 5 (143)

75--81

EN

In this subject, a single-layer coated composite for nickel powders was prepared using PU2540 polyurethane as the matrix, nickel powder as the wave-absorbing functional particle, and coating technology on plain cotton fabric. The influence of wave-absorbing functional particles on the dielectric, shielding effectiveness and mechanical properties of the single-layer coated composite for nickel powders was mainly analysed and compared. Results showed that the real and imaginary parts and loss tangent of the dielectric constant were all the largest when the iron powder was mixed with the nickel powder, and its polarizing ability, loss ability and attenuation ability with respect to electromagnetic waves were all the maximum. When the graphene was mixed with the nickel powder, the shielding attenuation ability with respect to electromagnetic waves was the best.

PL

W ramach pracy przygotowano jednowarstwowy kompozyt powlekany żywicą poliuretanową zawierającą proszek niklu. Do przygotowania kompozytów użyto poliuretanu PU2540 jako matrycy i proszku niklu jako absorbującej fale cząstki funkcjonalnej oraz zastosowano technologię powlekania na gładkiej tkaninie bawełnianej. Przeanalizowano i porównano głównie wpływ absorbujących fale funkcjonalnych cząstek na dielektryk, skuteczność ekranowania i właściwości mechaniczne jednowarstwowego powlekanego kompozytu. Wyniki pokazały, że rzeczywiste i urojone części oraz styczna strat stałej dielektrycznej były największe, gdy proszek żelaza został zmieszany z proszkiem niklu, a jego zdolność polaryzacyjna, zdolność do strat i zdolność tłumienia fal elektromagnetycznych były maksymalne. Gdy grafen został zmieszany z proszkiem niklu, zdolność tłumienia ekranowania fal elektromagnetycznych była najlepsza.

8

Investigation of the Electromagnetic Shielding Effectiveness of Needle Punched Nonwoven Fabrics Produced from Stainless Steel and Carbon Fibres

Ozen M. S., Usta I., Yuksek M., Sancak E., Soin N.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2018

|

Vol. 26, no. 1 (127)

94--100

EN

The electromagnetic shielding effectiveness (EMSE) of needle punched, nonwoven fabrics produced using staple stainless steel and carbon fibres was investigated. Utilising carding and large scale industrial type needle punching machines, webs of staple stainless steel and carbon fibres were produced, which were subsequently bonded on the needle punching machine at approximately 132 punches/cm2 and 13.5 mm needle penetration depth. The effect of varying the carbon fibre content was studied by varying the blend ratio of stainless steel and carbon fibres between 5-20%. EMSE measurements of as-produced needle punched nonwoven fabrics were carried out using the coaxial transmission line method (ASTM D4935-10) in the frequency range of 15-3000 MHz. Within the range, the EMSE values were enhanced from 22.3 dB (95/5, stainless steel/carbon) to 44.7 dB (80/20, stainless steel/carbon), which was attributed to the enhanced conductivity of the fabrics. In fact, the surface resistivity of the samples decreased from 5.80E + 3 Ω to 2.43E + 2 Ω, enhanced for 95:5 and 80:20 stainless steel/carbon blends.

PL

Zbadano efektywność ekranowania elektromagnetycznego (EMSE) igłowanych włóknin wykonanych z wykorzystaniem stali nierdzewnej i włókien węglowych. Wytworzono włókniny ze stali nierdzewnej i włókien węglowych, które spajano na maszynie do igłowania przy około 132 uderzeniach / cm2 i głębokości penetracji 13,5 mm. Zbadano wpływ zmiany zawartości włókien węglowych poprzez zmianę stosunku mieszanki stali nierdzewnej i włókien węglowych w zakresie 5-20%. Pomiary EMSE wytwarzanych w ten sposób igłowanych włóknin wykonano metodą współosiowej linii transmisyjnej (ASTM D4935-10) w zakresie częstotliwości 15-3000 MHz. Stwierdzono, że wartości EMSE zostały zwiększone z 22,3 dB (95/5, stal nierdzewna / węgiel) do 44,7 dB (80/20, stal nierdzewna / węgiel), co zostało przypisane zwiększonej przewodności wyrobów.

9

Wpływ składu kompozytu żelazo-polimer na właściwości ekranujące fale elektromagnetyczne wielkiej częstotliwości

Bambynek D., Jakubas A., Jabłoński P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 12

55--58

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości ekranujących kompozytu żelazo-polimer. Omówiono pokrótce proces wytwórczy próbek. Opisano także stanowisko pomiarowe i zaprezentowano wyniki pomiarów. Podczas badań mierzono poziom tłumienia fali elektromagnetycznej wielkiej częstotliwości. Przedstawiono także teoretyczny opis poziomu tłumienia fali w kompozycie domieszkowanym metalem.

EN

The article presents the results of studies on shielding properties of the iron-polymer composite. The production process of samples is briefly discussed. The measurement station was also described and the results of the measurements were presented. During the tests, the attenuation level of electromagnetic wave of high frequency was measured. A theoretical description of the wave attenuation level in a metal doped composite has also been presented.

10

Badanie możliwości ekranowania pola elektromagnetycznego przez wybrane kompozyty polimerowe

Bambynek D., Jakubas A., Jabłoński P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2017

|

R. 93, nr 1

121--124

PL

W poniższym tekście przedstawiono wstępne wyniki badań nad możliwością ekranowania pola elektromagnetycznego kompozytami polimerowo-metalowymi. Zakres badań objął przygotowanie niezbędnych próbek i narzędzi do ich wytworzenia. Przeprowadzono pomiary rezystywności oraz przenikalności magnetycznej kompozytu. Wyniki wskazują, na możliwość zastosowania do ekranowania pól i fal o średnich i wysokich częstotliwościach.

EN

The following text presents the preliminary results of research on the possibility of shielding the electromagnetic field of polymer-metal composites. The scope of the research took preparing the samples and tools necessary to produce them. Resistivity and magnetic permeability were measured.

11

Study on electromagnetic shielding efficacy of knitting clothing

Zhu X., Li X., Sun B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 3b

42-43

EN

This paper enlarges on some main influence factors of electromagnetic shielding efficacy from the shielding mechanism of electromagnetic radiation while developing and designing electromagnetic shielding knitting fabric. Such as radiation, radiant distance, choice of radiation shielding material and clothes structure etc. According to these factors, it pertinently put forward the emphasis of design and develop preventing electromagnetic radiation knitting clothing.

PL

W artykule zaprezentowano skuteczność ekranowania elektromagnetycznego materiałów tekstylnych o specjalnej strukturze. Przedstawiono odzież ochronną z takich materiałów.

12

Approximate BEM analysis of a thin electromagnetic shield of variable thickness

Jabłoński P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 3a

61-63

EN

The paper concerns an approximate analysis of an electromagnetic shield of variable thickness. The method is based on the boundary element method (BEM), but to avoid nearly singular integrals the analysis uses a semi-analytical solution for the shield. This makes the numerical errors smaller, and also reduces the memory used and the computation time.

PL

Praca dotyczy przybliżonej analizy ekranu elektromagnetycznego o zmiennej grubości. Proponowana metoda wykorzystuje metodę elementów brzegowych (MEB), ale w celu uniknięcia całek prawie osobliwych w obszarze ekranu stosuje się rozwiązanie półanalityczne. Powoduje to nie tylko zmniejszenie błędów numerycznych, ale także redukuje zapotrzebowania na pamięć operacyjną i czas obliczeń.

13

Analiza skuteczności ekranowania obudowy ze szczeliną z wykorzystaniem zaburzania wewnętrznego rozkładu pola

Rusiecki A.

Przegląd Telekomunikacyjny + Wiadomości Telekomunikacyjne

|

2011

|

nr 10

1538-1541

PL

Przedstawiono wyniki numerycznych obliczeń skuteczności ekranowania (SE) obudowy ze szczeliną. Wyniki obliczeń porównano z wynikami pomiaru na stanowisku z komorą GTEM oraz dostępnym modelem analitycznym. SE obudowy wyznaczono dla kilku wariantów jej zabudowy wewnętrznej i porównano z wynikami uzyskanymi dla obudowy niezabudowanej, ale wyposażonej w metalowe obrotowe mieszadło umieszczone obok źródła emisji w jej wnętrzu.

EN

Results of calculations and measurements of the shielding effectiveness (SE) of a slotted enclosure arę presented. Numerical solution has been compared to characteristics measured in a GTEM cell and to an analytical solution available in the literature. SE of the enclosure has been analysed for several different setups of its internal filling. Results of calculations of the loaded enclosure are compared with results obtained for the enclosure containing a built-in rotating conductive stirrer, placed in vicinity of an internal source of radiation.

14

Approximate BEM analysis of thin electromagnetic shield

Jabłoński P.

Prace Naukowe Politechniki Śląskiej. Elektryka

|

2011

|

z. 4

55--70

EN

A method of approximate analysis of a thin electromagnetic shield is considered and proposed in the paper. Due to presumably small thickness of the shield, its numerical analysis is troublesome. Applying the Boundary Element Method (BEM) to solve equations for a thin shield creates two difficulties: significant increase of the number of algebraic equations, and the presence of nearly singular integrals. The proposed model avoids them both by using an approximate analytical solution for the shield. Numerical examples confirm its usability.

PL

W pracy zaproponowano przybliżoną metodę analizy pola elektromagnetycznego w otoczeniu cienkościennego ekranu elektromagnetycznego z zastosowaniem metody elementów brzegowych (MEB). Z powodu założonej niewielkiej grubości ekranu analiza numeryczna napotyka na problemy. Zastosowanie MEB niesie ze sobą dwie trudności: znaczny wzrost liczby równań algebraicznych oraz obecność całek prawieosobliwych. Przedstawiona metoda unika obydwu trudności poprzez zastosowanie przybliżonego analitycznego rozwiązania w obszarze ekranu. Zaprezentowane przykłady numeryczne potwierdzają jej użyteczność w rozpatrywanej klasie zagadnień.