Резонансный характер взаимодействия многослойных углеродных нанотрубок с излучением миллиметрового диапазона волн

Abstract

Представлены результаты экспериментальных исследований взаимодействия электромагнитного излучения (ЭМИ) с массивом вертикально ориентированных многослойных углеродных нанотрубок (УНТ), заполненных Fe3С, и с эпоксидным композитом с изотропно распределёнными в нем диспергированными фрагментами массива УНТ. В диапазоне частот от 53,5 до 78,3 ГГц измерены эффективность экранирования ЭМИ и обратные потери образцов в прямоугольном волноводе. При ортогональной ориентации осей нанотрубок в массиве относительно вектора электрического поля волны обнаружено резонансное поглощение ЭМИ. Аналогичные пики поглощения наблюдались и для эпоксидного композита. Обнаружено, что величина ослабления электромагнитного излучения массивом УНТ достаточно высока и изменяется в пределах от 25 до 38 дБ (при толщине образца 1 мм) в зависимости от взаимной ориентации вектора электрического поля волны и осей углеродных нанотрубок.

Представлено результати експериментальних досліджень взаємодії електромагнетного випромінення (ЕМВ) з масивом вертикально орієнтованих багатостінних вуглецевих нанорурок (ВНР), заповнених Fe3С, та з епоксидним композитом із ізотропно розподіленими в ньому дисперґованими фраґментами масиву ВНР. У діяпазоні частот від 53,5 до 78,3 ГГц вимірювали ефективність екранування ЕМВ та зворотні втрати для зразків у прямокутньому хвилеводі. При ортогональній орієнтації осей нанорурок у масиві відносно вектора електричного поля хвилі спостерігалося резонансне вбирання ЕМВ. Аналогічні піки вбирання спостерігалися і для епоксидного композита. Знайдено, що величина ослабнення електромагнетного випромінення масивом ВНР досить висока і змінюється в межах від 25 до 38 дБ (при товщині зразка у 1 мм) залежно від взаємної орієнтації вектора електричного поля хвилі і осей вуглецевих нанорурок.

Experimental study of interaction of electromagnetic radiation (EMR) with vertically oriented multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) filled with Fe3С and epoxy composite with randomly distributed fragments of MWCNT array is carried out. The shielding efficiency and the return loss are measured in the rectangular waveguide for the frequency range from 53.5 to 78.3 GHz. The resonant absorption of millimetre waves is revealed at the orthogonal CNT orientation with respect to the EMR electric field within the waveguide. Similar absorption peaks are observed for the epoxy composite. As found, the electromagnetic shielding efficiency varies from 25 to 38 dB (at specimen thickness of 1 mm) depending on the MWCNT orientation with respect to the EMR electric field.