Засади проєктування електромагнітних екранів резонансного типу на основі рідких захисних композицій

Автор(и)

  • Т.М. Ткаченко Доктор технічних наук, професор, завідувачка кафедри технологій захисту навколишнього середовища та охорони праці Київського національного університету будівництва і архітектури, Київ, Україна https://orcid.org/0000-0003-2105-5951
  • О.С. Ільчук Кандидат технічних наук, старший викладач кафедри охорони праці, промислової та цивільної безпеки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0001-6352-5320
  • О.В. Землянська Старший викладач кафедри охорони праці, промислової та цивільної безпеки Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, Україна https://orcid.org/0000-0002-9608-3677

DOI:

https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.59-67

Ключові слова:

електромагнітна безпека, екранування, резонансне поглинання, електрофізичні властивості

Анотація

У роботі досліджено можливості створення електромагнітних екранів резонансного типу для захисту працюючих і населення від електромагнітних полів техногенного походження. Показано, що для облицювання поверхонь великих площ традиційні резонансні екрани недостатньо технологічні і налаштовані на монохромні або вузькосмугові електромагнітні поля. На основі аналізу досвіду застосування рідких екрануючих сумішей доведено можливість створення багатошарової структури без фіксованих товщин шарів, яка дозволить реалізувати захист від впливу смуги частот. При цьому хвильовий опір зовнішнього шару дозволяє мінімізувати коефіцієнти відбиття електромагнітних хвиль, що робить матеріал практично поглинальним. Наведено розрахунковий апарат щодо попереднього розрахунку електрофізичних властивостей кожного шару, що дозволяє раціоналізувати потрібні коефіцієнти. Для розрахунків адаптовані формули Оделевського і Дебая для діелектричної проникності сумішей. Представлені експериментально отримані емпіричні коефіцієнти, які є складовою співвідношення для отримання прийнятних параметрів екранів. Для визначення точної концентрації екрануючого наповнювача у матриці надано поправочний коефіцієнт. Це пов’язане з похибками при визначенні об’ємного вмісту наповнювача малої дисперсності та розбіжності у морфології частинок наповнювача, що не дозволяє точно розрахувати коефіцієнт деполяризації частинок наповнювача. Враховуючи відсутність довідкових даних щодо електрофізичних параметрів композицій через їх різноманітність, доцільно провести ґрунтовні лабораторні дослідження за різних складів композицій. Це дозволить сформувати довідкову базу даних, що пришвидшить виконання робіт з електромагнітної безпеки та знизить їх вартість.

Посилання

Panova, O. V., Krasnianskyi, G. I., & Aznaurian, I. O. (2021). Evaluation of electromagnetic radiation shielding characteristics of facing building materials. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 1164(1), 012057. https://doi.org/10.1088/1757-899x/1164/1/012057.

Barsukov, V., Senyk, I., Kryukova, O., & Butenko, O. (2018). Composite Carbon-Polymer Materials for Electromagnetic Radiation. Shielding Materials Today: Proceedings, 5(8), part 1, 15909-15914.

Butenko, O., Boychuk, V., Savchenko, B., Kotsyubynsky, V., Khomenko, V., & Barsukov, V. (2019). Pure ultrafine magnetite from carbon steel wastes. Materials Today: Proceedings, 6, 270–278.

Senyk, I., Kuryptia, Y., Barsukov, V., Butenko, O., & Khomenko, V. (2020). Development and application of thin wide-band screening composite materials. Physics and Chemistry of Solid State, 21(4), 771–778.

Tudose, I. V., Mouratis, K., Ionescu, O. N., Romanitan, C., Pachiu, C., Popescu, M., Khomenko, V., Butenko, O., Chernysh, O., Kenanakis, G., Barsukov, V. Z., Suchea, M. P., & Koudoumas, E. (2022). Novel water-based paints for composite materials used in electromagnetic shielding applications. Nanomaterials, 12(3), 487. https://doi.org/10.3390/nano12030487.

Glyva, V. A., Podoltsev, A. D., Bolibrukh, B. V., & Radionov, A. V. (2018). A Thin Electromagnetic Shield of a Composite Structure Made On the Basis of a Magnetic Fluid. Tekhnichna elektrodynamika, 4, 14−18. https://doi.org/10.15407/techned2018.04.014.

Tyhenko, O. M., Bagriy, M. M., Levchenko, L. O., Khodakovskyi, O. V., & Reznik, D. V. (2019). Development and research of protective properties of metal-textile electromagnetic screens. News of the Donetsk Mining Institute, Pokrovsk, 1(44), 100−106.

Glyva, V., Barabash, O., Kasatkina, N., Katsman, M., Levchenko, L., Tykhenko, O., Nikolaiev, K., Panova, O., Khalmuradov, B., & Khodakovskyy, O. (2020). Studying the shielding of an electromagnetic field by a textile material containing ferromagnetic nanostructures. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/10(103), 26–31.

Glyva, V., Lyashok, J., Matvieieva, I., Frolov, V., Levchenko, L., Tykhenko, O., Panova, O., Khodakovskyy, O., Khalmuradov, B., & Nikolaiev, K. (2018). Development and investigation of protective properties of the electromagnetic and soundproofing screen. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6/5(96), 54−61.

Glyva, V., Kasatkina, N., Nazarenko, V., Burdeina, N., Karaieva, N., Levchenko, L., Panova, O., Tykhenko, O., Khalmuradov, B., & Khodakovskyy, O. (2020). Development and research of protective properties of composite materials for screening electromagnetic fields of a wide frequency range. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2/12(104), 40–47.

Kochetov, G., Prikhna, T., Samchenko, D., Prysiazhna, O., Monastyrov, M., Mosshchil, V., & Mamalis, A. (2021). Resource-efficient ferritization treatment for concentrated wastewater from electroplating production with aftertreatment by nanosorbents. Nanotechnology Perceptions, 17(1) 9-18. https://doi.org/10.4024/N22KO20A.ntp.17.01.

Kochetov, G., Kovalchuk, O., & Samchenko, D. (2020). Development of technology of utilization of products of ferritization processing of galvanic waste in the composition of alkaline cements. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(10 (107), 6–13. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.215129.

Glyva, V. A., Levchenko, L. O., Panova, O. V., Tykhenko, O. M., & Radomska, M. M. (2020). The composite facing material for electromagnetic felds shielding. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 907(1), 012043. https://doi.org/10.1088/1757-899x/907/1/012043.

Kasatkina, N. V., Tykhenko, O. M., Panova, O. V., & Biruk, Y. I. (2020). Increasing the efficiency of composite electromagnetic screens by adjusting the morphology of the ferromagnetic filler. Collection of scientific works "Navigation and communication management systems", 3(61), 115–119. https://doi.org/10.26906/SUNZ.2020.3.115.

Bourdeina, N. B., Biruk, Y. I., Kolumbet, V. P., Levchenko, L. O., Panova, O. V., & Khodakovskyi, O. V. (20.10.2021). The method of manufacturing an electromagnetic screen with a gradient of electrophysical properties. Patent 149126, Ukraine IPC 2021.01. G12В 17/00, G12В 17/02 (2006.01).

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-03-29

Як цитувати

Ткаченко, Т., Ільчук, О., & Землянська, О. (2023). Засади проєктування електромагнітних екранів резонансного типу на основі рідких захисних композицій. Екологічна безпека та природокористування, 45(1), 59–67. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2023.1.59-67

Номер

Том 45 № 1 (2023): Екологічна безпека та природокористування

Розділ

Цивільна безпека

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Tkachenko T., Ilchuk O., Zemlyanska O.

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Збірник «Екологічна безпека та природокористування» працює у рамках міжнародної ліцензії Creative Commons Attribution («із зазначенням авторства») 4.0 International (CC BY 4.0).

Ліцензійна політика журналу сумісна з переважною більшістю політик відкритого доступу та архівування матеріалів.