forskare från NUST MISIS, South Ural State University och Joint Institute for Nuclear Research tillsammans med kollegor från Egypten, Saudiarabien och Vitryssland har utvecklat en ny radarabsorberande polymerkomposit med exfolierad grafit (EG)/bariumaluminiumhexaferrit (HF) fyllmedel. Den nya kompositen har utmärkta magnetiska egenskaper och mikrovågsegenskaper. Den kan absorbera 99,9 % av den inkommande elektromagnetiska strålningen, vilket gör det till ett lovande absorptionsblock i tillämpningar för skärmning av elektromagnetisk interferens (EMI). Studien publicerades i Journal of Alloys and Compounds .

Den nya kompositen har ett brett utbud av potentiella applikationer, från 5G-nät till radarabsorberande beläggningar. Det erhållna materialet minimerar effektivt den reflekterade signalens intensitet, blir oupptäckbar i mikrovågsområdet.

"Den höga absorptionskoefficienten uppnåddes genom att kombinera ett magnetiskt dielektriskt fyllmedel (bariumgesaferrit) och ett diamagnetiskt ledande fyllmedel (nanografit). Det är denna idé (en kombination av pulverformiga fyllmedelsmaterial med fundamentalt olika elektrodynamiska egenskaper vid bildandet av funktionella kompositer) som har nyhet och relevans. Idag, "åldern för enfasmaterial" närmar sig sitt slut. Det bör noteras att för att uppnå detta resultat, mycket arbete gjordes med studien av substituerade bariumhexaferriter. Således, komplexa studier av sambandet mellan kemisk sammansättning, strukturella egenskaper, elektrisk, magnetiska och mikrovågsegenskaper för ett brett spektrum av fasta hexaferritlösningar utfördes. De mest optimala kemiska sammansättningarna för syntesen av kompositen valdes ut. Det nya kompositmaterialet har utmärkta skärmningsegenskaper, och, på samma gång, kännetecknas av lätthet, flexibilitet, kemisk stabilitet och god kompatibilitet med olika polymermatriser, " noterade Aleksey Trukhanov, Ph.D., NUST MISIS College of New Materials and Nanotechnologies.

Polyvinylidenfluorid (PVDА) användes som matrisen för kompositen. PVDF är en värdefull polymer på grund av sin kemiska stabilitet, motståndskraft mot organiska lösningsmedel, och hög elasticitetsmodul jämfört med andra polymerer. PVDF användes för att förbereda kompositen för att övervinna de största nackdelarna med hexaferrit, som bräcklighet och oförmågan att lätt manipuleras till önskade former.

Forskarna fann att den optimala viktprocenten för HF och PVDF är 15 viktprocent PVDF + 85 viktprocent HF. EG-koncentrationen bör inte överstiga 5 vikt-%. Hög koncentration kan expandera agglomeration och porositet inuti det färdiga materialet och ge felaktiga mätningar. Den nya kompositen kan användas som elektromagnetisk skärmning för infallande elektromagnetisk strålning med mer än 99 % dämpning.