Характеристики отражения, передачи и поглощения электромагнитного излучения углесодержащих материалов, пропитанных водными растворами хлоридов

Представлены установленные экспериментальным путем закономерности изменения характеристик отражения, передачи и поглощения электромагнитного излучения в диапазоне частот 2,0–17,0 ГГц материалов. Эти материалы содержали порошкообразный активированный березовый уголь, пропитанный водными растворами хлоридов (хлорид кальция, хлорид магния и хлорид натрия). С использованием установленных закономерностей определено, что материалы на основе порошкообразного активированного березового угля, пропитанного водным раствором хлорида кальция, являются радиопоглощающими в случае, если они взаимодействуют с электромагнитным излучением в диапазонах частот 3,5–4,5 и 5,5–17,0 ГГц. В свою очередь материалы на основе порошкообразного активированного березового угля, пропитанного водными растворами хлоридов магния и натрия, являются радиопоглощающими в случае, если они взаимодействуют с электромагнитным излучением в диапазонах частот 2,0–17,0 и 2,0–7,5 ГГц (раствор хлорида магния), 10,0–17,0 ГГц (раствор хлорида натрия). Значения коэффициента поглощения электромагнитного излучения исследованных материалов достигают 0,95. Исследуемые материалы представляются перспективными для изготовления перегородок, предназначенных для экранирования секторов помещений, где располагаются приборы электронной техники, чувствительные к воздействию электромагнитных помех.

1. Activated carbon and palm oil fuel ash as microwave absorbers for microwave-assisted pyrolysis of oil palm shell waste / S. Chuayjumnong [et al.] // RSC Adv. – 2020. – Iss. 53. – P. 32058–32068. https://doi.org/10.1039/D0RA04966B

2. Activated carbon derived from mango leaves as an enhanced microwave absorbing material / P. Negi [et al.] // Sustain. Mater. Technol. – 2021. – Vol. 27. – Art. ID e00244. https://doi.org/10.1016/j.susmat.2020.e00244

3. Boiprav, O. V. Flexible microwave absorbers based on powdered activated coconut charcoal and moisture-containing ceramsite / O. V. Boiprav, S. E. Savanovich, E. S. Belousova // Mater. Phys. Mech. – 2022. – Vol. 50, № 3. – P. 420–430. https://doi.org/10.18149/MPM.5032022_6

4. Pattanayak, S. S. Design from waste: an eco-efficient microwave absorber using dried banana leaves and charcoal based composite / S. S. Pattanayak, S. H. Laskar, S. Sahoo // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. – 2022. – Vol. 33. – P. 13398–13407. https://doi.org/10.1007/s10854-022-08276-9

5. Бойправ, О. В. Перспективные слоистые гибкие радиопоглощающие материалы на основе порошкообразного угля / О. В. Бойправ, В. А. Богуш // Перспектив. материалы. – 2023. – № 8. – С. 15–26.

6. Ayad, H. Electromagnetic Shields Based on Powdered Coal-Containing Materials / H. Ayad, O. Boiprav, L. Lynkou. – Minsk: Bestprint, 2020. – 122 p.

7. Transport properties of alkali/alkaline earth cations in ionic-liquid based electrolytes / H. P. Khanh Ngo [et al.] // J. Ionic Liq. – 2022. – Vol. 2, Iss. 2. – Art. ID 100044. https://doi.org/10.1016/j.jil.2022.100044

8. Pinho, S. P. Solubility of NaCl, NaBr, and KCl in Water, Methanol, Ethanol, and Their Mixed Solvents / S. P. Pinho, E. A. Macedo // J. Chem. Eng. Data. – 2005. – Vol. 50, № 1. – P. 29–32. https://doi.org/10.1021/je049922y

9. Anomalous microwave reflection from a metal surface induced by spoof surface plasmon / W. Liang [et al.] // Chinese Phys. B. – 2012. – Vol. 21, № 1. – Art. ID 017301. https://doi.org/10.1088/1674-1056/21/1/017301

10. Charcoal- and Foil-Containing Materials for Radio Electronic Control Systems Protection from Electromagnetic Interferences / O. Boiprav [et al.] // 2022 IEEE 21st International Conference on Sciences and Techniques of Automatic Control and Computer Engineering (STA), 19–21 Dec. 2022, Sousse, Tunisia. – P. 299–304. https://doi.org/10.1109/STA56120.2022.10019059

11. Coherent Scattering of Microwaves by Particles: Evidence from Clouds and Smoke / J. S. Erkelens [et al.] // J. Atmos. Sci. – 2001. – Vol. 58, iss. 9. – P. 1091–1102. https://doi.org/10.1175/1520-0469(2001)0582.0.CO;2

12. Microwave scattering properties of sand particles: Application to the simulation of microwave radiances over sandstorms / G. Hong [et al.] // J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf. – 2008. – Vol. 109, № 4. – P. 684–702. https://doi.org/ 10.1016/j.jqsrt.2007.08.018

13. Sterlyadkin, V. V. Some Aspects of the Scattering of Light and Microwaves on Non-Spherical Raindrops / V. V. Sterlyadkin // Atmosphere. – 2020. – Vol. 11, iss. 5. – Art. ID 531. https://doi.org/10.3390/atmos11050531

14. Shukla, V. Review of electromagnetic interference shielding materials fabricated by iron ingredients / V. Shukla // Nanoscale Adv. – 2019. – Iss. 5. – P. 1640–1671. https://doi.org/10.1039/C9NA00108E

15. Quantitative Interpretation of Electromagnetic Interference Shielding Efficiency: Is It Really a Wave Absorber or a Reflector? / U. Hwang [et al.] // ACS Omega. – 2022. – Vol. 7, № 5. – P. 4135–4139. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c05657

16. Gaoui, B. Enhancement of the shielding effectiveness of multilayer materials by gradient thickness in the stacked layers / B. Gaoui, A. Hadjadj, M. Kious // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. – 2017. – Vol. 28. – P. 11292–11299. https://doi.org/10.1007/s10854-017-6920-8

17. Effect of double-layer composite absorbing coating on shielding effectiveness of electromagnetic shielding fabric / J. Duan [et al.] // Mater. Res. Express. – 2019. – Vol. 6, № 8. – Art. ID 086109. https://doi.org/10.1088/2053-1591/ab1d2d