ВПЛИВ СКЛАДУ НА ВЛАСТИВОСТІ ПОЛІМЕРНОГО НАНОКОМПОЗИТУ ПВС/ГРАФІТ/COFE1.97CЕ0.03O4
DOI:
https://doi.org/10.32782/tnv-tech.2025.1.60Ключові слова:
ПВС, композит, рентгенофазовий аналіз, феритАнотація
Розробка нових матеріалів, що поглинають мікрохвильове випромінювання і можуть використовуватися у різних галузях, таких як бездротовий зв’язок, радіаційне медичне опромінення, протиповітряна оборона та різноманітні цивільні програми, є найважливішою областю досліджень. В даній роботі досліджували властивості композитів, що складаються з полівінілового спирту, графіту та модифікованого церієм фериту кобальту (CoFe1.97Cе0.03O4), що синтезували методом співосадження. Композити отримували при змішуванні складових в різних співвідношеннях. Характеристика серії композитних матеріалів, ПВС/графіт/CoFe1.97Cе0.03O4, була виконана за допомогою рентгеноструктурного та рентгенофазового аналізу, скануючої електронної мікроскопії та ІЧ спектроскопії. СЕМ зображення свідчать про однорідний розподіл частинок сферичної форми з слабким агрегуванням. Розмір частинок становить приблизно 8-12 нм. На рентгенограмі CoFe1.97Cе0.03O4 виявлено, що є розширені, але легко ідентифіковані піки. Для найінтенсивнішого піку при (2θ=40,70º) спостерігається розширення піку до 3,1º повної ширини на піввисоті, що відповідає наявності нанорозмірних кристалітів CoFe1.97Cе0.03O4, крім того, присутність катіонів церію, що мають значно більший радіус, також проявляється. Рентгенограма композиту ПВС/графіт/CoFe1.97Cе0.03O4 має невеликі піки фериту і виражені піки графіту. Ефективність екранування (дБ/мм) та коефіцієнт відбиття визначалися на різних частотах мікрохвиль у діапазоні 8,0-12,0 ГГц. Композитний матеріал ПВС/графіт/CoFe1.97Cе0.03O4 за співвідношення компонентів 10:1:10 показав ширший діапазон частот поглинання та максимальну ефективність екранування ⁓25,09 дБ на 12 ГГц та ⁓23,5 дБ на 10 ГГц. Тобто композит може використовуватися в якості поглинача мікрохвильового випромінювання в діапазоні 8-12 ГГц.
Посилання
Houbi A., Aldashevich Z. A., Atassi Y., Telmanovna Z. B., Saule M., Kubanych K. Microwave absorbing properties of ferrites and their composites: A review. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2021. 529, P. 167839.
Zhou Y., Chen L., Jian M., Liu Y. Recent research progress of ferrite multielement microwave absorbing composites. Advanced Engineering Materials. 2022. 24(12), P. 2200526.
Xie X., Wang B., Wang Y., Ni C., Sun X., Du W. Spinel structured MFe2O4 (M= Fe, Co, Ni, Mn, Zn) and their composites for microwave absorption: A review. Chemical Engineering Journal. 2022. 428, P. 131160
Jauhar S., Kaur J., Goyal A., Singhal S. Tuning the properties of cobalt ferrite: a road towards diverse applications. RSC advances. 2016. 6(100), P.97694-97719.
Abd El-Ghaffar M. A., Nooredeen N. M., Youssef E. A., Mousa A. R. M. Alkyd coating containing metal phosphomolybdate/cobalt ferrite nanocomposites as efficient corrosion inhibitor for stainless steel 316L in saline solution. Journal of Industrial and Engineering Chemistry. 2024. 132, P. 86-110.
Soltani N., Salavati H., Moghadasi A. The role of Na-montmorillonite/cobalt ferrite nanoparticles in the corrosion of epoxy coated AA 3105 aluminum alloy. Surfaces and Interfaces. 2019. 15, P. 89-99
Zhang M., Chen L., Yu Y., Meng X., Xiang J. Cabon nanofiber supported cobalt ferrite composites with tunable microwave absorption properties. Ceramics International. 47(7), 2021. P. 9392-9399
Liu H., Zhang M., Ye Y., Y, J., Zhan, Y., Liu Q. Porous cobalt ferrite microspheres decorated two-dimensional MoS2 as an efficient and wideband microwave absorber. Journal of Alloys and Compounds, 2022. 892, P. 162126. 9.Wang X., Wei S., Yuan Y., Li R., Wang Y., Liang Y., Dong C. Effect of copper sulfide nanosphere shell on microstructure and microwave absorption properties of cobalt ferrite/carbon nanotube composites. Journal of Alloys and Compounds. 2022. 909, P. 164676.
Wang S., Zhao Y., Xue H., Xie J., Feng C., Li, H., Jiao Q. Preparation of flower-like CoFe2O4@graphene composites and their microwave absorbing properties. Materials Letters. 2018. 223, P. 186-189. 11.Chen K., Wang P., Li H., Cao W., Zheng H. Enhanced microwave absorption in graphene-based composites: A study on the synergistic effect of ferrite integration and electromagnetic coupling. Applied Surface Science. 2024. P. 160531.
