Application of composite iron-containing material for shielding electromagnetic fields of ultra-high and higher frequency
DOI:
https://doi.org/10.26906/SUNZ.2025.1.165-168Keywords:
composite material, electromagnetic radiation shielding, reflection coefficient, electrophysical propertiesAbstract
Changes in the transmission, reflection and absorption coefficients of electromagnetic radiation by composite
materials with a mass content of carbonyl iron of 40% and 60% in the dielectric matrix were investigated. It was found that the
transmission coefficients of electromagnetic radiation in the frequency range of 2–12 GHz decrease from 0.80–0.85 to 0.10–
0.30. Accordingly, the reflection coefficients of electromagnetic waves increase from 0.05–0.08 to 0.22–0.28. At the same time,
higher reflection coefficients are observed at frequencies of 8–10 GHz for samples with a lower content of carbonyl iron. In the
future, this indicator increases and stabilizes. The decrease in the reflection coefficient of electromagnetic waves with the content of a conductive substance in the dielectric material can be explained by the achievement of the percolation effect – an
increase in the conductivity of the material. This occurs when conductivity circles are formed in the material due to signifi cant
values of the electromagnetic constants of the filler particles. Therefore, when designing composite materials, one should be
guided by the volumetric content of the filler in the dielectric matrix. The obtained data allow one to calculate the complex
dielectric and magnetic permeability of materials. This will further simplify the design of composite materials with the required
protective properties. In the process of designing protective materials and structures, one should take into account the diff erent
dependences of the loss tangent angle for dielectric and conductive materials. This limit for compositions is somewhat conditional, therefore, a prerequisite for the development of protective materials is the determination of the amplitude -frequency
characteristics of the fields that require shielding.
Downloads
References
1. Глива В. А., Халмуадов Б. Д., Занько С. М., Подобєд І. М. Дослідження електромагнітного навантаження на виробничі середовища аеропортів та головні напрями його зниження. Проблеми охорони праці в Україні. 2013. Вип. 27. С. 44−48.
2. Про затвердження Змін до Державних санітарних норм і правил захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань [Чинний від 2017-05-23]: наказ М-ва охорони здоров’я України від 13.03.2017 № 266
3. ДСНіП 3.3.6.096-2002. Державні санітарні норми і правила при роботі з джерелами електромагнітних полів [Чинний від 2003-03-13]: затв. наказом М-ва охорони здоров’я України від 18.12.2002 р. № 476. Київ, 2003. 16 с. (Державні санітарні норми України).
4. 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. № 4. Р.14−18. https://doi.org/10.15407/ techned2018.04.014. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.014
5. Tudose I.V., Mouratis K., Ionescu O.N., Romanitan C., Pachiu C., Popescu M., Khomenko V., Butenko O., Chernysh O., Kenanakis G., Barsukov V.Z., Suchea M.P., Koudoumas E. Novel Water-Based Paints for Composite Materials Used in Electromagnetic Shielding Applications. Nanomaterials. 2022, 12(3). Р. 487. https://doi.org/10.3390/nano12030487 DOI: https://doi.org/10.3390/nano12030487
6. Glyva V., Lyashok J., Matvieieva I., Frolov V., Levchenko L., Tykhenko O., Panova O., Khodakovskyy O., Khalmuradov B., Nikolaiev K. Development and investigation of protective properties of the electromagnetic and soundproofing screen. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2018. Iss. 6/5 (96). P. 54−61. https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2018.150778 DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.150778
7. 198. Senyk I., Kuryptia Y., Barsukov V., Butenko O., Khomenko V. Development and application of thin wide-band screening composite materials. Physics and Chemistry of Solid State. 2020. 21(4). Pp. 771–778 DOI: https://doi.org/10.15330/pcss.21.4.771-778
8. Бурдейна Н.Б., Бірук Я.І., Ніколаєв К.Д. (2023). Розроблення матеріалів багатошарової структури градієнтного типу на основі рідких композицій для екранування електромагнітних полів. Екологічна безпека та природокористування. 45 (1). С. 68–75. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.68-75. DOI: https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.68-75
9. Burdeina, N., Levchenko, L., Korduba, I., Shamanskyi, S., Biruk, Y., Dovhanovskyi, M., Zozulya, S., Klymchuk, A., Nikolaiev, K., & Osadchyi, D. (2024). Applying heterogeneous building materials for the protection of people against electromagnetic radiation. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (131), 45–52. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313629 DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.313629
Downloads
Published
Issue
Section
License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.