Αγώγιμα πολυμερικά νανοσύνθετα για εφαρμογές ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης ΤΑΛΑΕΒΙΤΣ ΟΛΕΓΚ Επιβλέπων: Πίσσης Πολύκαρπος Σ.Ε.Μ.Φ.Ε. – Ε.Μ.Π.

Περιεχόμενα Ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI), θωράκιση, αποτελεσματικότητα της θωράκισης(SE) και μέθοδοι μέτρησης της. Πολυμερή νανοσύνθετα υλικά Φαινόμενο διήθησης ή διασποράς Παραδείγματα ΗΜ θωράκισης Βιβλιογραφία

Ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή Όταν ένα ηλεκτρομαγνητικό κύμα έχει εκπεμφθεί από μια αθωράκιστη ηλεκτρονική συσκευή παρεμβαίνει στην λειτουργία των υπόλοιπων συσκευών. Το φαινόμενο καλείται ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI -electromagnetic interference). To 1983 Federal Communication Commission έβγαλε κανονισμό οποίος όρισε ένα όριο εκπομπής ακτινοβολίας κάθε ηλεκτρικής/ηλεκτρονικής συσκευής.

Θωράκιση Γιατί να χρησιμοποιήσουμε συνθετικά υλικά και όχι μεταλλικά; O όρος χρησιμοποιείται για να περιγράψει την αποτελεσματική έμφραξη της ηλεκτρομαγνητική παρεμβολής (ΕΜΙ), είναι το αγώγιμο μέσο το οποίο ανακλά, απορροφά ή μεταβιβάζει ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές στο έδαφος. Γιατί να χρησιμοποιήσουμε συνθετικά υλικά και όχι μεταλλικά; Χαμηλό βάρος Μεγάλη αντοχή Εύκολα στην επεξεργασία Χαμηλό κόστος

SE=10log(Pin/Pout)=20log(Hin/Hout)=20log(Ein/Eout)

SE = A + R + B A: Απορρόφηση R: Ανάκλαση Β: Δευτερογενής ανάκλαση

R=108-10log(fμ/σ) μ: σχετική μαγνητική διαπερατότητα σ: ειδική αγωγιμότητα t: πάχος του δήγματος σε ίντσες f: συχνότητα σε MHz R=108-10log(fμ/σ) μ: σχετική μαγνητική διαπερατότητα σ: ειδική αγωγιμότητα f: συχνότητα σε MHz

Μέθοδοι μέτρησης της ηλεκτρομαγνητικής θωράκισης Ομοιοαξονική μετάδοση Διπλός θάλαμος Θωρακισμένο δωμάτιο

Με την αύξηση της αγωγιμότητας των πολυμερών επιτυγχάνουμε επιθυμητά αποτελέσματα θωράκισης! Τεχνικές επίστρωσης πολυμερών με αγώγιμα μέταλλα Ανάμειξη των πολυμερών με αγώγιμες ίνες και σωματίδια

Πολυμερή νανοσύνθετα υλικά Διαφορετικές ιδιότητες των δυο συνιστωσών-φάσεων Επάρκεια των δυο φάσεων Παρασκευή του υλικού εξ’αρχής ως τέτοιου 1-100nm

Μέθοδοι παρασκευής νανοσύνθετων υλικών Ανάμειξη των προκατασκευασμένων σωματίδια με την πολυμερική μήτρα Λύματος-πηκτής Ο συνδυασμός των δυο παραπάνω μεθόδων

Εγκλείσματα Νανοσωλήνες άνθρακα (CNT) Εξαιρετικές μηχανικές ιδιότητες Πολύ καλές ηλεκτρικές ιδιότητες SWCNT MWCNT

Παρασκευή νανοσύνθετων πολυμερούς/CNT με ανάμειξη στο πολυμερικό τήγμα Αρχική ανάμειξη μίας ποσότητας πολυμερούς και νανοσωλήνων άνθρακα η οποία αναμειγνύεται με το ίδιο ή άλλο πολυμερές Αναμιγνύεται νανοσωλήνες άνθρακα και πολυμερικό τήγμα στην επιθυμητή αναλογία

SEM

Φαινόμενο διήθησης ή διαφυγής Κατώφλι διαφυγής 3D 0.16 2D 0.50 1D 1.00

Κατώφλι αγωγιμότητας

Παραδείγματα

Βιβλιογραφία EMI Shielding Plastics: A Review –JAN CHAN HUANG A review and analysis of electrical percolation in carbon nanotube polymer composites-Wolfgang Bauhofer, Josef Z. Kovacs ∆ΠΜΣ «ΜΙΚΡΟΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΑΙ ΝΑΝΟ∆ΙΑΤΑΞΕΙΣ» Μάθηµα «Οργανικά Νανοϋλικά» Μέρος 2-Νανοσύνθετα Υλικά-Π. Πίσσης www.millertechinc.com www.ce-mag.com www.advanceddynamics-usa.com www.en.wikipedia.org www.google.com