МЕТОДИ І ЗАСОБИ ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ КОМПОЗИЦІЙНИХ МАТЕРІАЛІВ ДЛЯ ЕКРАНУВАННЯ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ

Анотація

Розглянуто основні засади підвищення коефіцієнтів екранування електромагнітних полів композиційними матеріалами. Показано, що захисні властивості у низькочастотній та високочастотній областях електромагнітного спектра забезпечуються різними фізичними механізмами. Тому, для забезпечення прийнятних захисних властивостей необхідно узгодити співвідношення електрофізичних і магнітних властивостей матеріалів на основі компромісних рішень. Головною умовою у процесі проєктування матеріалів є врахування сильної частотної залежності діелектричної та магнітної проникностей частинок наповнювачів. Для прогнозування необхідного об'ємного вмісту екрануючого наповнювача у діелектричній матриці можливо застосовувати формули Максвелла-Гарнета, Оделевського, Лорентца. При цьому слід враховувати, що розбіжності між розрахунковими і експериментальними результатами складають не менше 20 %. Для одночасного ефективного екранування електромагнітних полів наднизької частоти та ультрависоких частот матеріал повинен мати як достатні магнітні властивості, так і прийнятну електропровідність. Це можливо досягти за рахунок оброблення вихідної суміші із вмістом феромагнітних частинок постійним магнітним полем напруженостями 200–300 А/м. За упорядкування розташування екрануючих частинок у тілі композиту утворюються кола провідності. За вмісту екрануючого матеріалу 12–16 % за об'ємом досягається перколяційний ефект – різке підвищення електропровідності матеріалу і підвищення захисних властивостей. Кількість наповнювача залежить не тільки загального об'єму, а й від розмірів окремих частинок. Таким чином досягається одночасне екранування як магнітної складової електромагнітного поля промислової частоти, так і електромагнітних полів ультрависоких і вищих частот. Показано, що доцільно дослідити можливість упорядкування у тілі композиту немагнітних частинок за рахунок оброблення вихідної суміші електричним полем.