اثر درصد وزنی نانولوله کربنی و درصد تخلخل بر جذب الکترومغناطیسی فوم نانوکامپوزیتی پلیمری

با گسترش سامانه های مخابراتی راداری و الکترونیکی کنترل و کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) به یک ضرورت مهندسی تبدیل شده است. کامپوزیت های پلیمری تقویت شده با نانولوله کربنی (CNT) به دلیل وزن کم، قابلیت تنظیم پذیری و فرآیند پذیری بالا، گزینه ای مناسب برای توسعه جاذب های الکترومغناطیسی هستند. در این پژوهش اثر همزمان مقدار CNT و درصد تخلخل فومی بر عملکرد جذب امواج در کامپوزیت ABS/CNT در باند X به صورت عددی و با استفاده از نرم افزار CST Studio Suite بررسی شده است. در مدل سازی، پارامترهای پراکندگی S۱۱ و S۲۱ استخراج و جذب الکترومغناطیسی (A) به عنوان شاخص اصلی عملکرد تحلیل شده است. نتایج حالت سالید (بدون تخلخل) نشان داد که آستانه ی پرکولاسیون در بازه ی ۰.۵-۱ درصد وزنی قرار داشته و بیشینه جذب با مقدار حدود ۷۳٪ در ۱.۵ درصد وزنی حاصل می شود. بررسی ساختارهای فومی با تخلخل حجمی ۰ تا ۵۰ درصد نشان داد که فوم سازی با بهبود تطابق امپدانس و افزایش تلفات اهمی، موجب افزایش جذب در درصدهای بالاتر CNT می شود. در مقادیر ۲، ۳ و ۴ درصد وزنی، CNT بهترین عملکرد در تخلخل ۲۰-۳۰ درصد مشاهده شد و به ترتیب جذب میانگین به ۶۷.۳۳، ۶۶.۴۸ و ۶۴.۰۴ افزایش یافت. نتایج این پژوهش بیان می کند که انتخاب ترکیب بهینه ی درصد CNT و تخلخل فومی می تواند راهکاری موثر برای طراحی جاذب های سبک، ارزان قیمت و قابل تنظیم جهت کاربردهای حفاظتی و کاهش EMI در باند X ارائه دهد.

کلیدواژه ها:

کامپوزیت ABS/CNT ، جذب الکترومغناطیسی ، ساختار فومی ، نانولوله کربنی ، باند X