21630

21630

سنتز نانو ساختار هيبريدي BaFe12O19/BaTiO3/CNT/Polypyrrole و بررسي خواص الكترومغناطيسي آن

كارشناسي ارشد

نانو فناوري - نانومواد

1398

1398/9/3

دكتر روح الله رحماني فرد

دكتر سيدسلمان سيدافقهي

فناوري هاي نوين

نقش امواج الكترومغناطيس در زندگي امروزي بشر امري كاملاً شناخته‌شده است. كاربردهاي متعدد امواج الكترومغناطيس سبب شده است كه محيط پيرامون ما همواره در معرض تابش امواج الكترومغناطيس با فركانس‌هاي متفاوت باشد. تابش اين امواج مي‌تواند باعث ايجاد اختلال در دستگاه‌هاي الكترونيكي و يا ايجاد صدماتي در بدن انسان شود. همچنين در رادارهاي نظامي جهت تشخيص و شناسايي ادوات نظامي ازجمله هواپيما، تانك، كشتي و... از بازتاب امواج الكترومغناطيس تابيده‌شده بر سطح ادوات نظامي استفاده مي‌شود. بنابراين به‌منظور حفاظت انسان و دستگاه‌ها و همچنين اختفاي ادوات نظامي در برابر تابش امواج الكترومغناطيس، استفاده و ساخت مواد جاذب امواج موردتوجه خاصي قرارگرفته است و مطالعات گسترده‌اي بر روي طراحي و ساخت اين مواد انجام‌شده است. در اين پژوهش به بررسي اثر پوشش دهي پلي پيرول بر نانو ساختار هيبريدي هگزافريت باريم/تيتانات باريم/ نانولوله كربن پرداخته شد. به اين منظور ابتدا نانو ذرات هگزافريت باريم با استفاده از روش همرسوبي معكوس سنتز شدند. نانو ذرات سنتز شده به‌صورت تك فاز و با مغناطش اشباع emu/g 61 و وادارندگي Oe 3000 بودند. نانو ذرات تيتانات باريم مورداستفاده نيز از روش هيدروترمال سنتز شدند كه داراي ساختار خوشه‌اي مانند و با توزيع اندازه‌ي باريك و در ابعاد نانو بودند. سپس هر يك از اجزاء به‌صورت پوشش داده‌شده با پلي پيرول يا بدون پوشش پلي پيرول براي تهيه نانو ساختار هيبريدي موردنظر مورداستفاده قرار گرفتند. به جهت بررسي خواص جذب امواج الكترومغناطيسي و بررسي تأثير پوشش دهي بر خواص مغناطيسي، پارامترهاي ضخامت نمونه‌ها (2 ميلي‌متر)، درصد اجزاي پودرهاي پركننده (تيتانات باريم و هگزافريت باريم 45 درصد و نانولوله‌ي كربني 10 درصد) و درصد پودر در زمينه (20 درصد) به‌صورت ثابت و بدون تغيير در نمونه‌ها مورد استفاده قرار گرفت. در پنج نمونه‌ي آزمون VNA كه درزمينه‌ي پلي اورتان سنتز شدند نمونه اوليه هر سه پودر هگزافريت باريم، تيتانات باريم و نانولوله ي كربني بصورت بدون پوشش در نمونه‌ي دوم هگزافريت باريم پوشش داده شده و دو پودر ديگر به صورت بدون پوشش در نمونه‌ي سوم تيتانات باريم پوشش داده، در نمونه ي چهارم نانولوله ي كربني پوشش داده شده با پلي پيرول و در نمونه ي اخر همه‌ي پودر ها به صورت پوشش داده شده با پلي پيرول بودند. نانو ساختار موردنظر با استفاده از روش مخلوط سازي مكانيكي تهيه شد و پوشش دهي اجزاء با استفاده از روش پليمريزاسيون درجا انجام شد. نتايج آزمون تحليل شبكه برداري نشان داد نمونه حاوي هر 3 پودر پوشش داده‌شده با پلي پيرول داراي بيشترين مقدار جذب امواج الكترومغناطيس به ميزان db20- در ضخامت 10 ميلي متر است.

1398/10/29

Synthesis of BaFe12O19/BaTiO3/CNT/Polypyrrole hybrid nanostructures and Study of its electromagnetic properties

11/23/2020 12:00:00 AM

The role of electromagnetic waves in human life today is well known. Numerous applications of electromagnetic waves have made our surroundings always exposed to electromagnetic waves of varying frequencies. Radiation can cause disruption to electronic devices or damage the human body. It also uses military radars to detect and detect military equipment, such as aircraft, tanks, ships, and so on, reflecting the electromagnetic waves emitted on the surface of military equipment. Therefore, the use and fabrication of absorbent materials for the protection of humans and devices as well as the protection of military equipment against electromagnetic radiation have been considered and extensive studies have been conducted on the design and fabrication of these materials. In this study, the effect of polypropylene coatings on barium hexaferrite / barium titanate / carbon nanotube hybrid nanostructure was investigated. For this purpose, barium hexaferrite nanoparticles were first synthesized using the inverse coupling method. The synthesized nanoparticles were single phase with a saturation magnetization of 61 emu / g and a forced Oe of 3000. The barium titanate nanoparticles were also synthesized by the hydrothermal method which had a cluster-like structure with a narrow size distribution and nano dimensions. Each of the components were then coated with polypropylene or without polypropylene coating to produce the desired hybrid nanostructure. To investigate the adsorption properties of electromagnetic waves and to investigate the effect of coating on magnetic properties, sample thickness parameters (2 mm), percentage of filler powder components (barium titanate and barium hexaferite 45% and carbon nanotubes 10%) and powders 20% ) Was used consistently and unchanged in the samples. In the five VNA test samples synthesized in polyurethane, the prototype of all three barium hexaferrite, barium titanate and carbon nanotube powders was coated in the second sample of barium hexaferite and the other two powders were coated in the third sample of barium titanate. The data were in the fourth sample of carbon nanotubes coated with polypropylene and in the latter sample all the powders were coated with polypropylene. The desired nanostructure was prepared by mechanical mixing method and component coating was done by in situ polymerization. The results of the vector analysis test showed that the sample containing all 3 powders coated with polypropylene had the highest amount of electromagnetic radiation absorption at -20 db at 10 mm thick.