Підвищення екрануючої ефективності гібридного композиту PMMA/MWCNTS/Ag для застосування в Х-діапазоні
Анотація
Гібридні композитні плівки багатошарові поліметилметакрилат/вуглецеві нанотрубки зі сріблом (PMMA/MWCNT/Ag) одержані методом лиття з розчинника для використання в електротехніці. Провідність змінного струму і діелектричні характеристики були досліджені при кімнатній температурі. Електропровідність гібридного композиту досягає критичної концентрації перколяції 2,14×10-4 см/см за рахунок легування Ag. Для всіх гібридних композитів PMMA/MWCNT/Ag частотно-залежна діелектрична проникність зменшується з розширенням діапазону частот. Зі збільшенням концентрації MWCNT та Ag провідність змінного струму має тенденцію до збільшення. Встановлено, що зміст MWCNT та Ag істотно впливає на SE даних композитів. Високу ефективність електромагнітного (ЕМ) екранування (SE) було досягнуто в діапазоні частот від 8,2 до 12,4 ГГц (X-діапазон). Максимальне ЕМ згасання у 18 дБ на частоті 12 ГГц було досягнуто при використанні 0,5 мас.% MWCNT та Ag. Термічний аналіз сформованих гібридних композитів PMMA/MWCNT/Ag показав, що екзотермічні реакції з найбільшою втратою маси протікають в інтервалі температур від 200°С до 300°С. Скануючий електронний мікроскоп з польовою емісією (FESEM) показує, що гібридні композити PMMA/MWCNT/Ag мають однорідну дисперсію вуглецевих нанотрубок та частинок срібла у матриці PMMA.
Завантаження
Посилання
R.S. Yadav, I. Kuritka, and J. Vilcakova, Advanced Spinel Ferrite Nanocomposites for Electromagnetic Interference Shielding Applications, (Elsevier, 2020).
A. Sami, and M.E. Abdulmunem, “Synthetic Aperture Radar Image Classification: a Survey,” Iraqi Journal of Science, 61(5), 1223-1232 (2020). https://doi.org/10.24996/ijs.2020.61.5.29
A.A. Kareem, and H.Kh. Rasheed, “Electrical and thermal characteristics of MWCNTs modified carbon fiber/epoxy composite films,,” Materials Science Poland, 37(4), (2019). https://doi.org/10.2478/msp-2019-0081
H. Lecocq, N. Garois, O. Lhost, P.-F. Girard, P. Cassagnau, and A. Serghei, “Polypropylene/carbon nanotubes composite materials with enhanced electromagnetic interference shielding performance: Properties and modeling,” Composites Part B: Engineering, 189, 107866 (2020). https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2020.107866
H. Wang, K. Zheng, X. Zhang, X. Ding, Z. Zhang, C. Bao, L. Guo, et al., “3D network porous polymeric composites with outstanding electromagnetic interference shielding,” Composites Science and Technology, 125, 22-29 (2016). http://dx.doi.org/10.1016%2Fj.compscitech.2016.01.007
A.N. Abd, A.H. Al-Agha, and M.A. Alheety, “Addition of Some Primary and Secondary Amines to Graphene Oxide, and Studying Their Effect on Increasing its Electrical Properties,” Baghdad Science Journal, 13(1), (2016). https://doi.org/10.21123/bsj.2016.13.1.0097
A.M. Abd-Elnaiem, S.I. Hussein, H.S. Assaedi, and A.M. Mebed, “Fabrication and evaluation of structural, thermal, mechanical and optical behavior of epoxy–TEOS/MWCNTs composites for solar cell covering,” Polym. Bull. 78(7), 3995-4017 (2021). https://doi.org/10.1007/s00289-020-03301-5
D. Yuan, H. Guo, K. Ke, and I. Manas-Zloczower, “Recyclable conductive epoxy composites with segregated filler network structure for EMI shielding and strain sensing,” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 132, 105837 (2020). https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2020.105837
Z. Zeng,W. Li, N. Wu, S. Zhao, and Xuehong Lu, “Polymer-assisted fabrication of silver nanowire cellular monoliths: toward hydrophobic and ultraflexible high-performance electromagnetic interference shielding materials,” ACS applied materials & interfaces, 12(34), 38584-38592 (2020). https://doi.org/10.1021/acsami.0c10492
S. Ghosh, S. Ganguly, P. Das, T.K. Das, M. Bose, N.K. Singha, A.K. Das, and N.C. Das, “Fabrication of reduced graphene oxide/silver nanoparticles decorated conductive cotton fabric for high performing electromagnetic interference shielding and antibacterial application,” Fibers and Polymers, 20, 1161-1171 (2019). https://doi.org/10.1007/s12221-019-1001-7
F. Ren, Z. Li, L. Xu, Z. Sun, P. Ren, D. Yan, and Z. Li, “Large-scale preparation of segregated PLA/carbon nanotube composite with high efficient electromagnetic interference shielding and favourable mechanical properties,” Composites Part B: Engineering, 155, 405-413 (2018). https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2018.09.030
H. Gargama, A.K. Thakur, and S.K. Chaturvedi, “Polyvinylidene fluoride/nanocrystalline iron composite materials for EMI shielding and absorption applications,” Journal of Alloys and Compounds, 654, 209-215 (2016). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.09.059
H.M. Kim, K. Kim, C.Y. Lee, J. Joo, S.J. Cho, H.S. Yoon, D.A. Pejaković, et al., “Electrical conductivity and electromagnetic interference shielding of multiwalled carbon nanotube composites containing Fe catalyst,” Applied physics letters, 84(4), 589 591 (2004). https://doi.org/10.1063/1.1641167
S.-M. Yuen, C.-C.M. Ma, C.-Y. Chuang, K.-C. Yu, S.-Y. Wu, C.-C. Yang, and M.-H. Wie, “Effect of processing method on the shielding effectiveness of electromagnetic interference of MWCNT/PMMA composites,” Composites Science and Technology, 68(3-4), 963-968 (2008). https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2007.08.004
Y. Liu, D. Song, C. Wu, and J. Leng, “EMI shielding performance of nanocomposites with MWCNTs, nanosized Fe3O4 and Fe,” Composites Part B: Engineering, 63, 34-40 (2014). http://dx.doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.03.014
H. Yuan, Y. Xiong, Q. Shen, G. Luo, D. Zhou, and L. Liu, “Synthesis and electromagnetic absorbing performances of CNTs/PMMA laminated nanocomposite foams in X-band,” Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 107, 334 341 (2018). https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2018.01.024
N.C. Das, Y. Liu, K. Yang, W. Peng, S. Maiti, and H. Wang, “Single‐walled carbon nanotube/poly (methyl methacrylate) composites for electromagnetic interference shielding,” Polymer Engineering & Science 49(8), 1627-1634 (2009). https://doi.org/10.1002/pen.21384
H.K. Al-Lamy, E.M. Nasir, H.J. Abdul-Ameer, “Electrical properties of Cdxse1-x films at different thickness and annealing temperatures,” Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, 15(1), 143-156 (2020). https://chalcogen.ro/143_LamyHK.pdf
A.H. Mohammed, A.N. Naje, and R.K. Ibrahim, “Photoconductive Detector Based on Graphene Doping with Silver Nanoparticles,” Iraqi Journal of Science, 63(12), 5218-5231 (2022). https://doi.org/10.24996/ijs.2022.63.12.12
ASTM D4935-10, Standard Test Method for Measuring the Electromagnetic Shielding Effectiveness of Planar Materials, (2010).
A.F. Ahmad, S.A. Aziz, S.J. Obaiys, M.H.M. Zaid, K.A. Matori, K. Samikannu, and U.S. Aliyu, “Biodegradable poly (lactic acid)/poly (ethylene glycol) reinforced multi-walled carbon nanotube nanocomposite fabrication, characterization, properties, and applications,” Polymers, 12(2), 427 (2020). https://doi.org/10.3390/polym12020427
A.S. Abd-Alsada, and M.F.A. Alias, “Impact of CNT Concentrations on Structural, Morphological and Optical Properties of ZnO: CNT Nano composite Films,” Journal of Physics: Conference Series, 2114(1), 012020 (2021). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2114/1/012020
I.M. Ali, A.A. Mohammed, and A.H. Ajil, “A study of the characterization of CdS/PMMA nanocomposite thin film,” Iraqi Journal of Physics, 14(29), 191-197 (2016). https://www.iasj.net/iasj/pdf/c3192b6d984e4477
Авторське право (c) 2023 Бадіа Ісмал Алаві, Надя Аббас Алі
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
