FUNDAMENTALS OF DESIGNING COATING MATERIALS OF GRADIENT SHIELDING OF ELECTROMAGNETIC FIELDS
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2020.3.111Keywords:
electromagnetic fields, shielding, screening factors, cladding protective building materialAbstract
The paper considers the basic principles of the design and production of materials for shielding electromagnetic fields with a wide frequency range. The purpose of these materials is to cover large areas. Basic requirements for such materials are formulated and the main ones are: the front surface must have electrophysical properties of "dielectric and magnetic permeability", at least to ensure low coefficients of reflection of electromagnetic waves. In this case, it is imperative that it simultaneously provides characteristics such as toughness, fire resistance, and non-toxicity. Contents of radioabsorbing substances in the interlayers of spherical structures and the growth regularities of the effective dielectric (magnetic) permeability towards the substrate should ensure the broadband and efficiency of the material. The dispersion dependence should ensure uniform absorption of electromagnetic energy in a given frequency range and its transmission from the input surface to the substrate. The calculation of the required thickness of the gradient material for a given reflection coefficient, based on the maximum and minimum wavelengths of the screened field, magnetic permeability, and the thickness of individual layers is provided. The possibility of manufacturing a monolithic metal-polymer screen with a surface layer that has a low dielectric constant due to heat treatment of the material surface during manufacturing is shown. The possibility is shown and technological solutions are provided for creating a monolithic metal-polymer screen with a controlled gradient of a ferromagnetic finely dispersed substance in the direction from the front surface to the bottom. Such material can be applied to control ratios of shielding coefficients of high-frequency electromagnetic fields, electric and magnetic fields of ultralow frequencies, and the accompanying shielding of a natural magnetic fieldDownloads
References
The extension of the Maxwell Garnett mixing rule for dielectric composites with nonuniform orientation of ellipsoidal inclusions //Progress in Electromagnetics Research Letters. 2012. v. 30. p. 173-184.
Конструкционный радиопоглощающий материал трехслойной структуры с согласующим слоем [Беляев А.А., Агафанова А.С., Антипова Е.А., Ботаногова Е.Д.] //Труды ВИАМ 2013. No4. с. 62-68.
Панова О.В. Особенности формирования монолитных конструкционных радиопоглощающих материалов на основе композитов, наполненных резистивным волокном [Агафанова А.С., Беляев А.А., Кондрашов Э.К., Романов А.М.] //Авиационные материалы и технологии. 2013. No3. с. 56-59.
Новые технологии создания экранов электромагнитного излучения на основе модифицированных порошковых, наноструктурированных и пленочных материалов [Л.М. Лыньков, В.А. Богуш, Т.В. Борботько и др.] // Доклад БТУИР 2019. No2. с. 85-99.
Research into protective properties of electromagnetic screens based on the metal-containing nanostructures V Glyva, V Kovalenko, L Levchenko, O Tykhenko Восточно-Европейский журнал передовых технологий, 50-56, 2017
Беляев А.А., Широков В.В., Романов А.М. Особенности оптимизации резонансных радиопоглощающих материалов немагнитного типа // Труды ВИАМ. 2014 No 11. с. 62-68.
Украинец Е.А., Колбун Н.В. Экранирующие свойства многослойных конструкций электромагнитных экранов на основе материалов с малоразмерными включениями металлов и жидких сред //Доклады БГУИР. 2013. No4. с. 115-118.
Глива В.А., Левченко Л.О., Панова О.В., Тихенко О.М. Радомська М.М. Композиційний металополімерний облицювальний матеріал для екранування електромагнітних полів. тези доповідей ІV міжнародної науково-практичної конференції «Інноваційні технології в архітектурі і дизайні». 21-22 травня 2020 р. Харків, ХНУБА. Секція 4 «Новітні будівельні матеріали та сучасні технології в архітектурі та дизайні» с.155-158 http://www.itad.com.ua/ %D0%9A%D0%BE%D0%BD%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B5%D0%BD%D1%86%D1%96%D1%8F-2020/
Касаткіна Н.В., Левченко Л.О., Панова О.В., Тихенко О.М., Ченчевой В.В. 2020. Оптимізація параметрів екранування електромагнітних полів різнорідних джерел у виробничих будівлях. ВІСТІ Донецького гірничого інституту No1 (46). ISSN 1999-981X/Роздiл - безпеки життєдіяльності. https://doi.org/10.31474/1999-981x-2020-1-181-188
Розанов К.А. Фундаментальные ограничения для ширины рабочего диапазона радиопоглощающих покрытий //Радиотехника и электроника. 1999. Т. 44. с. 526-530.
Glyva V.A., Podoltsev A.D., Bolibrukh B.V., Radionov A.V. A thin electromagnetic shield of a composite structure made on the basis of a magnetic fluid. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. No 4. Р.14−18. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.014.
