طراحی، پردازش و ارزیابی پوشش نانو لانتانیم آلومیناتLaAlO3 و جذب امواج الکترومغناطیسی بر اساس رنگ اپوکسی با الگوریتم بهینه‌سازی تقلیدمحور (ISO)

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه مهندسی شیمی، واحد اراک، دانشگاه آزاد اسلامی، اراک، ایران

2 گروه نانو فیزیک،دانشکده فیزیک، دانشگاه علوم هوایی شهید ستاری،تهران،تهران

چکیده

در این مقاله، برای طراحی و فراوری نانوپوشش‌های جاذب امواج الکترومغناطیس به بررسی عوامل مختلف در ایجاد خاصیت جذب امواج در رنگ‌های پلیمری پرداخته و موادی که در این زمینه به‌طور متداول استفاده می­شود را، شناسایی شد. در انجام این پژوهش از الگوریتم بهینه‌سازی تقلید محور(ISO) استفاده شده است. برای انجام این پژوهش، ابتدا انواع روش‌های جذب و بسامدهای راداری مورد استفاده استخراج و مشخص شد  که با استفاده از تابش میدان‌های الکترومغناطیسی خارجی بر مواد چندسازه و لحاظ کردن شرایط مرزی امواج تابشی، می‌توان ساختار متفاوتی از مواد را مشاهده کرد. در این پژوهش، نمونه‌های رنگ اپوکسی و نانوپودر لانتانیم آلومینیات به صورت کاربردی مورد پژوهش قرار گرفتند و با استفاده از دستگاه نتورک آنالیز درصد جذب این نمونه‌ اندازه‌گیری شد که برای نمونه لانتانیوم آلومینات تلفات بازتابش 8/13- دسی بل، معادل ضریب جذب 83% به­دست آمد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Design, processing and evaluation of lanthanum aluminium (LaAl) nano coating and absorption of electromagnetic waves based on epoxy paint with imitation-based optimization algorithm (ISO)

نویسندگان [English]

  • Mohamadreza Abdolmajidi 1
  • Ali Hassani Joshaghani 1
  • Akbar Cheraghi 2
  • Hossein Mazaheri 1
1 Department of chemical Engineering, Arak Branch, Islamic Azad University, Arak, Iran
2 Department of Basic Sciences, Shahid Sattari Aeronautical University of Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده [English]

In this paper, for the design and processing of electromagnetic wave absorbing Nano coatings, we have studied various factors in creating the property of absorbing waves in polymer paints and identified the materials that are commonly used in this field. In this research, the imitation-based optimization algorithm has been used. To conduct this research, first, the types of absorption methods and radar frequencies used were extracted and it was determined that by using external electromagnetic field radiation on composite materials and considering the boundary conditions of radiation waves, a different structure of materials can be observed. In this study, samples of epoxy paint and lanthanum aluminate (LaAlO3) Nano powder were applied and the absorption percentage of this sample was measured using a network analysis device. For lanthanum aluminate sample, the reflectance loss was -13.8 dB, equivalent to the absorption coefficient of 83%.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Radar absorbers Materials (RAM)
  • epoxy paint
  • algorithm (ISO)
  • Nano coatings
  • electromagnetic absorption
  • lanthanum aluminate (LaAlO3)

مراجع

  • [1] Das, S. Ganguly, I. Perelshtein, S. Margel, A. Gedanken, “Acoustic green synthesis of graphene-gallium nanoparticles and PEDOT: PSS hybrid coating for textile to mitigate electromagnetic radiation pollution,” ACS applied nano materials, 5.1, 1644-1655, 2022.
  • [2] A. Hashemi, S. M. Mousavi, M. Arjmand, N. Yan, U. Sundararaj, “Electrified single‐walled carbon nanotube/epoxy nanocomposite via vacuum shock technique: Effect of alignment on electrical conductivity and electromagnetic interference shielding,” Polymer composites, 39.S2, E1139-E1148, 2018.
  • [3] Ganguly, P. Das, A. Saha, M. Noked, A. Gedanken, S. Margel, “Mussel-Inspired polynorepinephrine/MXene-Based magnetic nanohybrid for electromagnetic interference shielding in X-Band and strain-sensing performance,” Langmuir, 38, 3936-3950, 2022.
  • [4] A. Olad, S. Shakoori, “Electromagnetic interference attenuation and shielding effect of quaternary Epoxy-PPy/Fe3O4-ZnO nanocomposite as a broad band microwave-absorber,” Journal of magnetism and magnetic materials, 458, 335-345, 2018.
  • [5] Ganguly, N. Kanovsky, P. Das, A. Gedanken, S. Margel, “Photopolymerized thin coating of polypyrrole/graphene nanofiber/iron oxide onto nonpolar plastic for flexible electromagnetic radiation shielding, strain sensing, and non‐contact heating applications,” Advanced materials interfaces, 8.23, 2101255.125-134, 2021.
  • [6] Qin, C. Brosseau, “A review and analysis of microwave absorption in polymer composites filled with carbonaceous particles,” Journal of applied physics, 111, 061301, 2012.
  • [7] Haritha, K. Ramji, Ch. Subrahmanyam, K. Krushnamurthy, P. S. Nagasree, “Microwave- absorption characteristics of polyaniline-coated multiwalled carbon nanotube composites,” Plastics, rubber and composites, 50:4, 180-188, 2021.
  • [8] Danesh, H. Beheshti, M. Heidari-Rarani, “Optimal design of broadband radar-absorbing composite structures based on different compositions, processing, and geometric parameters,” Journal of reinforced plastics and composites, 58-62, 2022.
  • [9] A. Cheraghi, R. Malekfar, Y. Ahmadizadeh, S. Momenbelah, “Modeling of multi-layer microwave absorber structures for radar cross section,” Journal of aeronautical engineering, 18(2), 16-25, 2021.
  • [10] Q. Liu, Cao, C. Feng, W. Zhang, S. Zhu, D. Zhang, “High permittivity and microwave absorption of porous graphitic carbons encapsulating Fe nanoparticles,” Composites science and technology, 72, 1632–1636, 2012.
  • [11] Z. Su, S.Yi, W. Zhang,  Tian, Y. Zhang, S. Zhou, B. Niu, D. Long, “Magnetic-Dielectric complementary Fe-Co-Ni alloy/carbon composites for high-attenuation C-band microwave absorption via carbothermal reduction of solid-solution precursor,” Advanced electronic materials, 12, 2201159 (1-11), 2022.
  • [12] H. Yoon, “current trends in sensors based on conducting polymer nanomaterials,” Nanomaterials, 3, 524–549, 2013.
  • [13] A. Kumar, V. Agarwala, D. Singh, “Effect of milling on dielectric and microwave absorption properties of SiC based composites,” Ceramics international, 40, 1797-1806, 2014.
  • [14] Y. Liu, C. Ji, L. Lu, J. Xu, X. Su, “Facile synthesis and electromagnetic wave absorption properties of silver coated porous carbon composite materials,” Journal of alloys and compounds, 856, 75-84, 2021.
  • [15] Abdolmajidi, A. Cheraghi, A. Hassani Joshaghani, H. Mazaheri, “Design, processing and evaluation of CuO, MgO and TiO2 nano-coatings absorbing electromagnetic waves based on epoxy paint,” nano-structures & nano-objects 32, 100911, 2022.
  • [16] A. Cheraghi, R. Malekfar, S. Moemen Bellah, M. Parishani, “ISO-MANM: An imitation based optimization tool for multilayer microwave absorbers,” Journal of molecular graphics and modelling, 72, 16-24, 2017.
  • [17] M. A. Almessiere, Y. Slimani, A. V. Trukhanov, A. Sadaqat, A. D. Korkmaz, N. A. Algarou, H. Aydın, A. Baykal, M. S. Toprak, “Review on functional bi-component nanocomposites based on hard/soft ferrites: structural, magnetic, electrical and microwave absorption properties,” Nano-structures & nano-objects, 26, 100728, 2021.
نانومقیاس
دوره 9، شماره 4
دی 1401
صفحه 110-120

فایل ها

سابقه مقاله

  • تاریخ دریافت: 19 فروردین 1400
  • تاریخ بازنگری: 24 بهمن 1401
  • تاریخ پذیرش: 24 بهمن 1401

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار