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

Struktury włókiennicze chroniące przed działaniem pola elektromagnetycznego (PEM)

Wiśniewski Błażej, Śledzińska Katarzyna

Napędy i Sterowanie

|

2022

|

R. 24, nr 6

46--51

PL

W artykule przedstawiono możliwości otrzymywania włókienniczych materiałów kompozytowych charakteryzujących się tłumieniem pola elektromagnetycznego w szerokim zakresie częstotliwości (od kilkunastu MHz do 18 GHz). Jedną z grup materiałów reprezentują włókniny na bazie polipropylenu metalizowane różnymi stopami metali za pomocą metody rozpylania magnetronowego w plazmie gazu obojętnego (argonu). Najlepsze wyniki skuteczności ekranowania (SE), wynoszące od 38 do 45 dB, uzyskano dla materiałów pokrytych powłokami (miedź/cyna Cu/Sn i miedź/cynk/nikiel Cu/Zn/Ni) dla częstotliwości 27,12 MHz. Najniższą skuteczność ekranowania w granicach 15–29 dB posiadały próby zawierające powłoki: nikiel/chrom Ni/Cr i nikiel/miedź/żelazo Ni/Cu/Fe dla tej samej częstotliwości.

EN

The article presents the possibilities to obtain textile composite materials which have a barrier effect against electromagnetic field in a wide range of frequencies (from several MHz to 18 GHz). One group of materials is represented by nonwovens based on polypropylene metallized with various metal alloys by the magnetron sputtering method in a plasma of an inert gas (argon). The best shielding effectiveness SE results (from 38 to 45 dB at a frequency of 27,12 MHz) were obtained for materials which have metallic layers (copper/tin Cu/Sn and copper/tin/nickel Cu/Sn/Ni). The lowest shielding effectivness (in the range of 15–29 dB) was observed for materials with metallic layers: nickel/chrome Ni/Cr and nickel/copper/iron Ni/Cu/Fe for the same frequency.

4

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.

5

Faraday shield for electronic components of a multilayer microwave board

Poymalin Vladislav, Buyankin Andrey, Nelin Andrey, Ragulina Larisa, Ryzhakov Mikhail

Przegląd Elektrotechniczny

|

2021

|

R. 97, nr 5

122--124

EN

In this work the shielding method based on Faraday cage was proposed for multilayered microwave board designs. It was shown that with such an approach the compact multifrequency microwave designs can be built. Proposed shielding method reduces signal losses and signal interference between adjacent microwave paths and nodes.

PL

W pracy zaproponowano metodę ekranowania opartą na klatce Faradaya dla konstrukcji wielowarstwowych płytek mikrofalowych. Wykazano, że przy takim podejściu można zbudować kompaktowe konstrukcje mikrofalowe. Proponowana metoda ekranowania zmniejsza straty sygnału i interferencje sygnału między sąsiednimi ścieżkami mikrofalowymi i węzłami.

6

Struktury włókiennicze chroniące przed działaniem pola elektromagnetycznego (PEM)

Wiśniewski Błażej, Śledzińska Katarzyna

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2021

|

Nr 1 (125)

95--100

PL

W artykule przedstawiono możliwości otrzymywania włókienniczych materiałów kompozytowych charakteryzujących się tłumieniem pola elektromagnetycznego w szerokim zakresie częstotliwości (od kilkunastu MHz do 18 GHz). Jedną z grup materiałów reprezentują włókniny na bazie polipropylenu metalizowane różnymi stopami metali za pomocą metody rozpylania magnetronowego w plazmie gazu obojętnego (argonu). Najlepsze wyniki skuteczności ekranowania (SE) wynoszące od 38 do 45 dB uzyskano dla materiałów pokrytych powłokami (miedź/cyna Cu/Sn i miedź/cynk/nikiel Cu/Zn/Ni) dla częstotliwości 27,12 MHz. Najniższą skuteczność ekranowania w granicach 15-29 dB posiadały próby zwierające powłoki: nikiel/chrom Ni/Cr i nikiel/miedź/żelazo Ni/Cu/Fe dla tej samej częstotliwości. Drugą grupę stanowią dziane materiały ekranujące. W zależności od struktury oraz zastosowanego surowca konduktywnego (posrebrzane włókna poliamidowe, włókna stalowe) skuteczność ekranowania materiałów badana metodą falowodową w obszarze częstotliwości 2,5-18 GHz, wynosi 30-47 dB a współczynnik transmisji 0,01-0,1%. Wysoka skuteczność ekranowania oraz niska przenikalność PEM przy niskiej masie powierzchniowej i grubości, ma zasadnicze znaczenie w zakresie możliwych obszarów zastosowań tych materiałów np. ubrania, odzież ochronna i jej elementy, przenośne ekrany PEM dla różnych zastosowań użytkowych.

EN

The article presents the possibilities to obtain textile composite materials which have a barrier effect against electromagnetic field in a wide range of frequencies (from several MHz to 18 GHz). One group of materials is represented by nonwovens based on polypropylene metallized with various metal alloys by the magnetron sputtering method in a plasma of an inert gas (argon). The best shielding effectiveness SE results (from 38 to 45 dB at a frequency of 27,12 MHz) were obtained for materials which have metallic layers (copper/tin Cu/Sn and copper/tin/nickel Cu/Sn/Ni). The lowest shielding effectivness (in the range of 15-29 dB)was observed for materials with metallic layers: nickel/chrome Ni/Cr and nickel/copper/iron Ni/Cu/Fe for the same frequency. The second group are knitted shielding materials. Depending on the structure and the conductive material used (silver-plated polyamide fibers, steel fibers), the shielding effectiveness of materials tested with the waveguide method in the frequency range 2,5-18 GHz is 30-47 dB and the transmission factor 0,01-0,1%. High shielding effectiveness and low PEM permeability at low surface mass and thickness, is essential in be terms of possible applications of these materials, e.g. clothes, protective clothing and its elements, portable PEM screens for various applications.

7

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.

8

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.

9

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.

10

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.

11

The Analytical and Artificial Intelligence Methods to Investigate the Effects of Aperture Dimension Ratio on Electrical Shielding Effectiveness

Basyigit Ibrahim Bahadir, Dogan Habib

International Journal of Electronics and Telecommunications

|

2019

|

Vol. 65, No. 3

359--365

EN

This paper presents that the effect of single aperture size of metallic enclosure on electrical shielding effectiveness (ESE) at 0 – 1 GHz frequency range has been investigated by using both Robinson’s analytical formulation and artificial neural networks (ANN) methods that are multilayer perceptron (MLP) networks and a radial basis function neural network (RBFNN). All results including measurement have been compared each other in terms of aperture geometry of metallic enclosure. The geometry of single aperture varies from square to rectangular shape while the open area of aperture is fixed. It has been observed that network structure of MLP 3-40-1 in modeling with ANN modeled with fewer neurons in the sense of overlapping of faults and data and modeled accordingly. In contrast, the RBFNN 3-150-1 is the other detection that the network structure is modeled with more neurons and more. It can be seen from the same network-structured MLP and RBFNN that the MLP modeled better. In this paper, the impact of dimension of rectangular aperture on shielding performance by using RBFNN and MLP network model with ANN has been studied, as a novelty.

12

Analiza zaburzeń piorunowych indukowanych w modelu wiązki kablowej statku powietrznego

Filik K., Masłowski G.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Elektrotechnika

|

2018

|

z. 37 [297], nr 1

5--24

PL

W artykule dokonano analizy zaburzeń pochodzenia piorunowego, indukowanych w odcinku modelowej wiązki kablowej, ułożonej nad płaszczyzną metalową, w oparciu o przedstawione wyniki badań eksperymentalnych oraz komputerowych. Do przygotowania układu fizycznego użyto typowych lotniczych przewodów i oplotu ekranującego. Badania przeprowadzono dla wybranych wartości obciążenia linii oraz przy kilku sposobach uziemienia ekranu otaczającego wybrane przewody. W nieekranowanej linii tej samej wiązki wymuszano przepływ prądu udarowego. Zarejestrowano przebiegi czasowe napięć i prądów w określonych punktach systemu, będące efektem obecności zaburzenia piorunowego oraz sprzężeń pojemnościowych i indukcyjnych pomiędzy przewodami. Wyniki badań eksperymentalnych były podstawą do weryfikacji rezultatów symulacji komputerowej wykonanej w pakiecie oprogramowania CST Studio Suite 2017. Na bazie przygotowanej struktury trójwymiarowej badanego układu program umożliwił uzyskanie obwodowego modelu linii transmisyjnej, użytego w późniejszych obliczeniach w dziedzinie czasowej. Badania wykazały zależność konfiguracji obciążenia linii i sposobu jej ekranowania na kształt i wartość szczytową obserwowanych przepięć w układzie. Rezultaty obliczeń komputerowych charakteryzowały się dobrą zgodnością z wynikami eksperymentalnymi. Różnice wynikały między innymi ze stopnia dokładności odzwierciedlenia struktury 3D modelu fizycznego, sposobu zdefiniowania prądu wymuszającego oraz parametrów samej symulacji komputerowej.

EN

The paper presents an analysis of lightning overvoltages induced in the section of cable harness, located above the conducive metal plane, based on the presented results of experimental and computer studies. For the preparation of the physical model, typical wires and braided shield for aviation industry were used. The tests were carried out for various harness configuration. First of all, both the values of the resistive loads on both ends of the wires and the method of grounding the screen surrounding the selected wires were changed. In the unshielded wire of the same bundle, the lightning current was forced using a single impulse generator MIG0618SS with high accuracy and repeatability of generated disturbances. The overvoltages were transferred to the other wires of the line by capacitive and inductive coupling. Voltage and current waveforms at specific points of the system were recorded using a digital oscilloscope. The results of experimental research were the basis for verification of the computer simulation computation made in the CST Studio Suite 2017 software package. On the basis of the prepared 3D structure of the studied system, the program made it possible to obtain an equivalent transmission line model, used for later calculations in the time domain. Studies showed a clear and also the expected relationship of load configuration and the shield grounding method of the cable bundle on the shape and peak value of transients observed in the system. The differences resulted among other, from the degree of 3D model accuracy and the method defining the forcing current and parameters of the simulation. It is planned to use the presented software in further work on the analysis of lightning induced signals in electrical and electronic systems.

13

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.

14

Badanie właściwości kompozytów PVC i odpadowej rudy cynku pod względem ekranowania pola elektromagnetycznego w.cz.

Jakubas A., Jabłoński P., Bambynek D.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 54

90--91

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości ekranujących wykonanych kompozytów metalowo-polimerowych w zakresie fal elektromagnetycznych w.cz. Rozpatrywano kompozyty z udziałem materiałów odpadowych w postaci rudy cynku (PVC-xZn) w proporcjach od 10:90 do 20:80. W celach porównawczych przeprowadzono także badania kompozytu z udziałem żelaza (PVC-Fe) w proporcjach od 50:50 do 70:30. Stwierdzono, że sporządzone kompozyty wykorzystujące odpadową rudę cynku mają dobre właściwości ekranujące, a ponadto są one na podobnym poziomie co w przypadku kompozytu PVC-Fe. Pozwala to na wykonanie tańszego materiału ekranującego w postaci materiału odpadowego.

EN

We tested the properties of metal-polymer composites with respect to shielding of high frequency electromagnetic fields. Composites containing waste zinc ore (PVC-xZn) in the ratio of 10:90 to 20:80 were considered. For comparison, we also tested 50:50 to 70:30 composites with iron (PVC-Fe). It has been found that the composites with waste zinc ore have relatively good shielding properties, at the level similar to the PVC-Fe composite, i.e. to 25-80% of the power of the incident electromagnetic wave. The results show that the waste zinc ore could be used as a component for new eco-innovative composites, which would be cheaper than with those with use of iron. Another advantage would be a new path for managing the waste zinc ore.

15

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.

16

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.

17

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.