Магнитные жидкости с управляемыми экранирующими характеристиками на основе магнетита и многослойных углеродных нанотрубок | Технологии безопасности жизнедеятельности. 2024. № 8. DOI: 10.17223/29491665/8/9

Магнитные жидкости с управляемыми экранирующими характеристиками на основе магнетита и многослойных углеродных нанотрубок

Приведены результаты решения актуальной физической задачи - исследование материалов с управляемыми электромагнитными характеристиками. Методом импедансной спектроскопии измерены спектры комплексной диэлектрической проницаемости (КДП) магнитных жидкостей следующего состава: керосин + синтетическое масло + оксид железа. В состав добавлялись многослойные углеродные нанотрубки массовая доля которых составляла 1 мас.%. Рассмотрено влияние магнитного поля различной ориентации по отношению к силовым линиям электрической составляющей электромагнитного поля на величины КДП. Показано, что при параллельной ориентации электрического и магнитного полей величины комплексной диэлектрической проницаемости существенно возрастают. Методом математического моделирования рассчитаны спектры коэффициента отражения для различных толщин слоев МЖ в микроволновой области частот. Получены новые результаты, доказывающие перспективность использования относительно тонких слоев магнитных жидкостей для решения задач обеспечения безопасности жизнедеятельности при использовании современных высокочастотных радиоэлектронных устройств. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Скачать электронную версию публикации

Загружен, раз: 3

Ключевые слова

магнитные жидкости, диэлектрическая проницаемость, математическое моделирование, технология обеспечения безопасности жизнедеятельности, электромагнитный отклик, МУНТ

Авторы

ФИО	Организация	Дополнительно	E-mail
Павлова Александра Андреевна	Национальный исследовательский Томский государственный университет	старший преподаватель кафедры радиоэлектроники	sandy.surname@gmail.com
Сусляев Валентин Иванович	Национальный исследовательский Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиоэлектроники	susl@mail.tsu.ru
Коровин Евгений Юрьевич	Национальный исследовательский Томский государственный университет	кандидат физико-математических наук, доцент кафедры радиоэлектроники	korovin_ey@mail.tsu.ru
Мазилов Дмитрий Артурович	Национальный исследовательский Томский государственный университет	магистрант радиофизического факультета	dmitrijmazilov20@gmail.com

Всего: 4

Ссылки

Kazakova M.A., Semikolenova N.V., Korovin E.Y., Zhuravlev V.A., Selyutin A.G., Velikanov D.A., Moseenkov S.I., Andreev A.S., Lapina O.B., Suslyaev V.I., Matsko M.A., Zakharov V.A., D’Espinose De Lacaillcrie J.B. Co/multi-walled carbon nanotubes/polyethylene composites for microwave absorption: Tuning the effectiveness of electromagnetic shielding by varying the components ratio // Composites Science and Technology. 2021. Vol. 207. P. 108731-1-108731-11.

Ryapolov P., Vasilyeva A., Kalyuzhnaya D., Churaev A., Sokolov E., Shel ’deshova E. Magnetic Fluids: The Interaction between the Microstructure, Macroscopic Properties, and Dynamics under Different Combinations of External Influences // Nanomaterials. 2024. Vol. 14. P. 222. doi: 10.3390/nano14020222.

Dotsenko O.A., Pavlova A.A., Dotsenko V.S. The effect of external magnetic field on dielectric permeability of multiphase ferrofluids // Russian Physics Journal. 2018. Vol. 60, № 11. P. 955-960. doi: 10.1007ЫШ2-018-13087.

Archana V.N., Manoj M., Jacob J., Vinayasree S., Mohanan P., Garza-Navarro Marco A., Shaji Sadasivan, Anantharaman M. R. On the microwave absorption of magnetic nanofluids based on barium hexaferrite in the S and X bands prepared by pulsed laser ablation in liquid // AIP Advances. 2019. Vol. 9. P. 035035. doi: 10.1063/1.5088080.

Abbas K., Wang X., Rasool G., Sun T., Yin G., Razzaq I. Recent developments in the application of ferrofluids with an emphasis on thermal performance and energy harvesting // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2023. Vol. 587. P. 171311. doi: 10.1016/j.jmmm.2023.1713n.

Li D., Li Y., Li Z., Wang Y. Theory analyses and applications of magnetic fluids in sealing // Friction. 2023. Vol. 11. P. 1771-1793. doi: 10.1007/s40544-022-0676-8.

Emmerson J.O., Shateri A., Xie J. Use of magnetic fluids in process system for pipe isolations // Heliyon. 2024. Vol. 10. P. 35221. doi: 10.1016/j. heliyon.2024.e35221.

Rosensweig R.E., Hirota Y., Tsuda, S., Raj K. Study of audio speakers containing ferrofluid // Journal of Physics: Condensed Matter. 2008. Vol. 20. P. 204147. doi: 10.1088/0953-8984/20/20/204147.

Rajput S., Pittman C. U.Jr., Mohan D. Magnetic magnetite (Fe3O4) nanoparticle synthesis and applications for lead (Pb2+) and chromium (Cr6+) removal from water // Journal of Colloid and Interface Science. 2016. Vol. 468. P. 334-346. doi: 10.1016/j.jcis.2015.12.008.

Герасимчук Н.А., Двадненко М.В., Капустянская Ж.В., Мельник И.А., Чудовский Р.Л. Магнитные жидкости в современном обществе // Успехи современного естествознания. 2006. № 10. С. 60-66.

Anjitha B., Maria J., Archana V. N., Navya J., Anantharaman M. R. High Dielectric Constant Liquid Dielectrics Based on Magnetic Nanofluids // Journal of Nanofluids. 2023. Vol. 12. P. 1141-1150. doi: 10.1166/jon.2023.1973.

Chieh J.J., Yang S.Y., Horng H.E., Hong C.-Y., Yang H.C. Magnetic-fluid optical-fiber modulators via magnetic modulation // Applied physics letters. 2007. Vol. 90. P. 133505. doi: 10.1063/1.2716365.

Sharma P., Tripathi A.M., Shukla R., Shukla A. Colloidal Microwave Absorber based on Magnetic Fluid of Iron Oxide Nanoparticles // Research & Development in Material science. 2021. Vol. 15. No. 2. P. 000860. doi: 10.31031/RDMS.2021.15.000860.

Dolnik B., Rajnak M., Clmbala R., Kolcunova I. Kurimskv J., Dzmura J., Petras J., Zbojovsky J., Kosterec M., KopCansk P., Timko M. The Shielding Effectiveness of a Magnetic Fluid in Radio Frequency Range // Acta physica polonica. 2018. Vol. 133, № 3. doi: 10.12693/APliysPolA. 133.585.

Xu H., Anlage S.M., Hu L., Gruner G. Pezzagna S., Meijer J. Microwave shielding of transparent and conducting single-walled carbon nanotube films // Applied physics letters. 2007. Vol. 90. P. 183119. doi: 10.1063/1.2734897.

Chahar M., Sharma V., Thakur O.P. Conductive network structure of MWCNTs-incorporated cobalt-zinc ferrite nanocomposite for enhanced electromagnetic shielding applications // Journal of Nanoparticle Research. 2022. Vol. 24. P. 195 doi: 10.1007/s11051-022-05578-1.

Yuan H., Zvonkina I.J., Al-Enizi A.M., Elzatahry A.A., Pyun J., Karim A. Facile Assembly of Aligned Magnetic Nanoparticle Chains in Polymer Nanocomposite Films by Magnetic Flow Coating // ACS applied materials & interfaces. 2017. Vol. 9. P. 11290-11298. doi: 10.1021/acsami.7b02186.

Кужир П.П., Letelier M., Быченок Д.С., Поддубская О.Г., Сусляев В.И., Коровин Е.Ю., Батуркин С.А., Ferro V., Celzard A. Электрофизические характеристики углеродного пеноматериала в СВЧ диапазоне // Известия высших учебных заведений. Физика. 2016. Т. 59, № 10. С. 160-166.

Krasnikov D. V., Dorofeev I.O., Smirnova T.E., Suslyaev V.I., Kazakova M.A., Moseenkov S.I., Kuznetsov V.L. Electromagnetic Interaction Between Spherical Aerogels of Multi-Walled Carbon Nanotubes // Physica Status Solidi B: Basic Research. 2017. Vol. 254. P. 1700256-1-1700256-6.

Мазилов Д.А., Павлова А.А., Сусляев В.И. Исследование низкочастотных спектров диэлектрической проницаемости магнитных жидкостей при приложении магнитного поля // Современные наука и практика: закономерности, прорывной характер, возможности и перспективы. СПб. : Изд-во СПбЦСА, 2024. С. 107-111.

Pavlova A., Suslyaev V., Mazilov D. Electrophysical characteristics of magnetic fluids with multiwalled carbon nanotubes // The 8th International Workshop on Electromagnetic Properties of Novel Materials - 2024. Moscow, Russia 26-30 August, 2024.

Sithara V., John P. Thermal and rheological properties of magnetic nanofluids: Recent advances and future directions // Advances in Colloid and Interface Science. 2022. Vol. 307. P. 102729. doi: 10.1016/j.cis.2022.102729.