350 rub
Journal Radioengineering №3 for 2011 г.
Article in number:
Dielectric Properties and Microwave Conductivity of the Porous Radioabsorbing Materials
Authors:
S.B. Bibikov, O.N. Smolnikova, M.V. Prokof-ef
Abstract:
The article is devoted to the studying of electrophysical properties of radioabsorbing materials of resistive type with carbon coverings on a substrate from polyurethane foam (PPU) which are applied at the decision of problems of electromagnetic compatibility. The influence of the structure of PPU and parameters of the carbon cover on the properties of conductive porous composite material has been considered. The samples of the porous conductive composite materials have been made using a method of impregnation of PPU of the colloidal graphite water solutions preparations received at various conditions of the grinding and activation of disperse carbon particles. The samples of porous conductive composite materials have produced by impregnating of PPU with aqueous solutions of colloid-graphite preparations which was obtained under different conditions of milling and activation of dispersed carbon particles. The materials being investigated are described by the methods of the electronic scanning microscopy. The analysis of conditions of formation of a continuous conductive covering on a surface of pores polyurethane foam was carried out and there was shown an influence of the machining on structure carbon cover. Measurements of the radio characteristics of flat samples of the conductive composite materials using waveguide lines and free space techniques in the microwave range have been made. In a frequencies range from 2 up to 39 GHz spectra of complex dielectric permeability of materials with the various content of a carbon phase, as well as for the samples of the conductive composite materials after additional mechanical treatment, have been received. It is shown that the dispersion of dielectric permeability porous conductive composite materials is well described by the model of a relaxation polarization with a resistive part included parallelly. The factor of an estimation of heterogeneity of materials being investigated in the work was entered. The decreasing of the complex dielectric permeability of foam materials with a colloidal graphite cover under mechanical influence has been established. Using the model of polarization of the porous conductive composite materials the electrophysical parameters of materials (high-frequency limit and dispersion depth of the dielectric permeability, time and spread parameter of relaxation, dc-conductivity) were determined. It was established that the thickness of a graphite cover calculated on model under discussion reaches values about 3 microns. An example of the using of the calculated model parameters for the extrapolation of complex dielectric permeability in the expanded frequency range less than 1 GHz that allows predicting the properties and to construct the ultrawideband radioabsorbing materials.
Pages: 62-72
References
  1. L. Lutzev, et al. Nanotechnics. 2008. № 2. Р. 37-43.
  2. Смольникова О.Н., Прокофьев М.В., Крахин О.И., Бибиков С.Б., Черепанов А.К. Создание радиопоглощающих материалов для повышения обнаружительной способности устройств подповерхностного зондирования // Сб. трудов III Всероссийской НТК «Радиолокация и связь», Москва - ИРЭ РАН им. В.А. Котельникова, 26-30 октября 2009. Т. 1. С. 128-131.
  3. Горбатенко О.Н., Прокофьев М.В., Смольников К.А. Использование радиопоглощающих и радиорассеивающих материалов коврового типа для защиты георадара от электромагнитных помех в верхней полусфере. - Вторая международная научно-практическая конференция «Инженерная геофизика - 2006». г. Геленджик, 17-22 апреля 2006.
  4. Горбатенко О.Н., Бибиков С.Б. Использование радиопоглощающих - радиорассеивающих материалов для защиты георадара от электромагнитных помех // Специальная техника. 2006. № 3. С. 26.
  5. Bibikov S.B., Gorbatenko O.N., Prokof-ev M.V., Kulikovskij Ed.I., Kuznetsov A.M. Shielding, radioabsorbing and scattering materials for decreasing of disturbances and for enhance of efficiency of radar work // Third International Conference on «Ultrawideband and Ultrashort Impulse Signals», Sevastopol, Ukraine, 18-22 September, 2006. Р. 248-250.
  6. ДементьевА.Г., ТаракановО.Г.Структураисвойствапенопластов. М.: Химия. 1983. 176 с.
  7. Кузнецов А.М., Прокофьев М.В., Горшенёв В.Н.Электропроводящие покрытия на основе коллоидно-графитовых дисперсий // Третья международная конференция «Углерод: фундаментальные проблемы науки, материаловедение, технология». Москва, МГУ 13-15 октября 2004. С. 143.
  8. Бибиков С.Б., Прокофьев М.В., Смольникова О.Н., Засовин Э.А., Евтихиев Н.Н. Определение электрофизических свойств пористых электропроводящих материалов на основе ультрадисперсных графитов в СВЧ диапазоне // Сборник трудов Международной НПК «Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения» (INTERMATIC - 2009), Москва. МИРЭА (ТУ), 7-11 декабря 2009.
  9. Семененко В.Н., Чистяев В.А., Калашников А.В. Методика измерения СВЧ проницаемости листовых материалов в свободном пространстве на основе векторного анализатора целей // Девятая ежегодная научная конференция ИТПЭ РАН, 2008.
  10. Lagarkov A.N. and Sarychev A.K.Electromagnetic properties of composites containing elongated conducting inclusions // Phys. Rev. B. 1996. V. 53. №. 10. P. 6318-6336.
  11. Гарин Б.М., Дьяконова О.А., Казанцев Ю.Н. Физические свойства резистивных нитей и структур на их основе в СВЧ диапазоне // Журнал технической физики. 1999. Т. 69. Вып. 1. С. 104-108.
  12. Ландау Л.Д. и Лифшиц Е.М. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука. 1982.
  13. Орешкин П.Т.Физика полупроводников и диэлектриков. М.: Высш. шк. 1977. 448 с.
  14. Кузнецов А.М., Прокофьев М.В. Исследование влияния модифицирующих полимерных добавок на поверхностное сопротивление графитовых пленок (тезисы доклада). Материалы 8-го Международного симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред». Ярополец. 11-15 февраля 2002. С. 117-118.