تاثیر توزیع کربن‌سیاه در پلی‌اتیلن بر رسانایی و محافظت در برابر امواج الکترومغناطیس

مهندسی متالورژی و مواد

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 29 بهمن 1402   

نوع مقاله: علمی و پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jmme.2024.80076.1096

نویسندگان

سمانه صاحبیان^* ؛ محسن حداد سبزوار؛ علی شجری؛ فاطمه نجارنیا

گروه مهندسی مواد و متالورژی، دانشکده فنی‌و‌مهندسی، دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد.

چکیده

استفاده از توزیع تجمعی فاز ثانویه در کامپوزیت یکی از راه‌های موثر برای کاهش آستانه نفوذ الکتریکی، افزایش رسانایی و بهبود محافظت ماده در برابر امواج الکترومغناطیس می‌باشد. در این پژوهش از فرآیند اختلاط مکانیکی و پرس گرم برای ساخت کامپوزیت‌های پلی‌اتیلن/کربن‌سیاه، با توزیع تجمعی و تصادفی استفاده شد. تصاویر میکروسکوپی الکترونی نشان داد که در طی فرایند اختلاط مکانیکی، پوشش‌دهی پلیمر با کربن‌سیاه به خوبی انجام شده است. علاوه براین، نتایج انطباق مطلوبی را بین پوشش دهی مطلوب کربن بلک بر سطح پلی اتیلن با دانسیته بالا و بهبود رسانایی الکتریکی در ساختار سگرگیت را نشان می دهد. در نمونه حاوی 2 درصد وزنی کربن‌سیاه با ایجاد ساختار تجمعی رسانایی الکتریکی نسبت به ساختار تصادفی، حدود 3000 برابر افزایش یافت. با استفاده از آزمون تحلیلگر شبکه برداری مشاهده شد با افزایش میزان کربن‌سیاه از 2 به 5 درصد وزنی، بیشینه میزان محافظت الکترومغناطیس کامپوزیت از6 dB به dB 16 افزایش یافته است.

کلیدواژه‌ها

کامپوزیت پلیمری رسانا؛ محافظت الکترومغناطیس؛ رسانایی الکتریکی؛ توزیع سگرگیت؛ کربن-سیاه

مراجع