بررسی عوامل موثر بر اثربخشی حفاظ الکترومغناطیسی نانوکامپوزیتی در باند فرکانسی X ا(GHz 5/12-8)

با توجه به اهمیت کنترل های مهندسی در پیش گیری از مواجهه با پرتوهای مایکروویو، این مطالعه به منظور طراحی و ساخت نوع جدیدی از حفاظ های الکترومغناطیسی کامپوزیتی در باند بسامدی ایکس و بررسی عوامل موثر بر اثربخشی آن انجام شد.
در این تحقیق از رزین اپوکسی به عنوان بستر و نانوذرات اکسید نیکل به عنوان فیلر و در چهار درصد وزنی (5، 7، 9 و 11) برای ساخت حفاظ های کامپوزیتی با سه ضخامت گوناگون (2، 4و 6 میلی متر) استفاده شد. مشخصه یابی حفاظ ها با استفاده از دستگاه های پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترون روبشی انتشار میدانی انجام و مقادیر اثربخشی حفاظتی، عمق نفوذ و آستانه نفوذ حفاظ ها با استفاده از دستگاه تحلیل گر شبکه اندازه گیری شد. با استفاده از آنالیز وزن سنجی دمایی نیز اثر افزایش دما بر تغییرات جرمی حفاظ ها بررسی گردید.
حفاظ کامپوزیتی mm 6-11%، بیش ترین مقدار اثربخشی حفاظتی (18/84 درصد) را در فرکانس01/8 گیگاهرتز و حفاظ mm 4-7%، بیش ترین مقدار میانگین اثربخشی حفاظتی (72 /66 درصد) را در باند بسامدی ایکس، به دست آورد. ضخامت 4 میلی متر ضخامت بهینه و بحرانی در این مطالعه بود و مقدار عمق نفوذ بیش تر از ضخامت کامپوزیت ها به دست آمد. افزایش مقدار نانوذرات اثر قابل توجهی بر اثربخشی حفاظتی حفاظ ها نداشت. حفاظ های مورد مطالعه تا دمای 150 درجه سانتی گراد مقاوم به حرارت بودند و دچار افت وزن نشدند. نانوذرات اکسید نیکل از توزیع و پراشیدگی مطلوبی در بستر اپوکسی برخوردار بودند و آستانه نفوذ در مقادیر اندک نانوذرات اکسید نیکل ظهور نمود.
این مطالعه توانست با به کارگیری ضخامت کم و مقدار اندک نانوذرات به حفاظی با اثربخشی چشم گیر جهت اهداف بهداشت حرفه ای دست یابد، ضمن این که از مزایایی چون تولید آسان و ارزان، مقاومت در برابر رطوبت و خوردگی و سبک وزن بودن نیز برخودار باشد. کامپوزیت های اکسید نیکل / اپوکسی می توانند معرف نسل جدیدی از حفاظ های الکترومغناطیس و گزینه مناسبی جهت حفاظت شغلی در برابر پرتوهای مایکروویو باشند. پیشنهاد می شود در پژوهش های آتی، با کاهش عمق نفوذ اثربخشی این حفاظ ها بهبود یافته و کارایی آنها در محیط های کاری نیز بررسی گردد.