Vlastnosti polymerních kompozitů pohlcující elektromagnetické vlny

Abstract

Tato práce je zaměřena na optimalizaci elektromagnetických a mechanických vlastností magnetických polymerních kompozitů jako radioabsorbérů pro aplikace v oblasti elektromagnetické interference (EMI). Polymerní kompozity s dvoufázovou polymerní matricí, obsahující polydimethylsiloxan (PDMS) v epoxidové pryskyřici (ER) byly využity pro výrobu vysoce plněných kompozitů s mangano-zinečnatým feritem (MnZn) a karbonylovým železem (CI) s ohledem na radioabsorpční a mechanické vlastnosti. Dále byly připraveny elastomerní kompozity s matricí akrylonitril-butadienového kaučuku (NBR) a termoplastického elastomeru na bázi propylenu (TPE) s plnivem sazí (CB), uhlíkových nanotrubiček (CNT), MnZn a CI. Dielektrické a magnetické vlastnosti kompozitů byly určeny typem, koncentrací a složením polymerní matrice. Zvýšení plniva a koncentrace PDMS vedlo ke zvýšení magnetických ztrát v důsledku poklesu demagnetizačního pole. Elektromagnetické vlastnosti kompozitů byly sledovány v radio-frekvenčním (RF) pásmu s pomocí impedanční metody (1 MHz - 3 GHz). Na základě komplexní permitivity (epsilon*) a komplexní permeability (mí*) byla vypočtena ztráta odrazem RL (dB) jednovrstvých radioabsorbérů. Kompozity plněné MnZn a CI prokázaly větší poměr šířky operačního pásma k tloušťce ve srovnání s radioabsorbérem na bázi CB a CNT, a to díky správnému poměru mezi komplexní permitivitou (epsilon*) a permeabilitou (mí*). Při optimálním složení polymerní matrice (ER/PDMS) a plniva bylo dosaženo výrazného zvýšení tuhosti (125 %) a rázové houževnatosti (150 %) na základě dynamicko-mechanické analýzy (DMA) a rázové zkoušky ve srovnání čistou pryskyřicí. Výsledky, které byly získané při řešení práce poukazují na možnost přípravy magnetických kompozitů na bázi ER a elastomerní matrice, schopných stínit elektromagnetické záření absorpčními mechanismy.