بررسی خواص جذب امواج ماکرویوو کامپوزیت‌های اپوکسی‌تقویت شده با الیاف شیشه،کربن، بازالت و کولار در باند x

در دنیای امروز، نیاز به حفاظت موثر از انسان‌ها و تجهیزات در برابر امواج الکترومغناطیسی به یکی از چالش‌های اساسی در علم مواد تبدیل شده است. این تحقیق به بررسی میزان جذب مواد جاذب امواج الکترومغناطیسی پرداخته و به دنبال طراحی و ساخت نمونه‌های کامپوزیتی ایده‌آل با ویژگی‌های مطلوب نظیر وزن سبک، ضخامت کم و قابلیت جذب بالا در باند فرکانسی x (8-12 گیگاهرتز) بوده است. به این منظور، از الیاف کربن، کولار، شیشه و بازالت به عنوان تقویت‌کننده‌های کامپوزیتی استفاده شده و چهار نمونه با ابعاد 20×20 سانتی‌متر و ضخامت یک میلی‌متر ساخته شدند. با بهره‌گیری از دستگاه تحلیلگر شبکه، توانایی جذب فرکانس رادیویی این الیاف به روش بازتابی مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج آزمایش‌ها نشان داد که با افزایش فرکانس، قدرت بازتابی در تمامی نمونه‌ها کاهش می‌یابد، به گونه‌ای که کامپوزیت کربن/اپوکسی بهترین عملکرد را با حداقل توان بازگشتی معادل 39.6961- دسی‌بل در 12 گیگاهرتز به نمایش گذاشت. همچنین، عملکرد قابل توجه نمونه بازالت/اپوکسی در فرکانس 11 گیگاهرتز با ضریب منعکس‌شده 31.4755- دسی‌بل، امکان کاربردهای حفاظتی الکترومغناطیسی ویژه در صنایع حساسی مانند صنعت بزرگ هوانوردی، ایجاد اتاق‌های ایزوله، بخش‌های پزشکی و کاربردهای ویژه نظامی را تاکید می‌کند. این تحقیق، گام موثری در زمینه طراحی مواد کامپوزیتی با خواص جذب بالای امواج الکترومغناطیسی بوده و می‌تواند مبنای مناسبی برای پژوهش‌های آتی در بهینه‌سازی مواد و توسعه فناوری‌های جدید باشد.

investigation of microwave absorption properties of epoxy composites reinforced with glass, carbon, basalt, and kevlar fibers in the x-band

in today’s world, the need to effectively protect humans and equipment from electromagnetic waves has become one of the fundamental challenges in materials science. this research investigated the absorption of electromagnetic wave-absorbing materials and sought to design and manufacture ideal composite samples with desirable characteristics such as lightweight, low thickness, and high absorption capability in the x frequency band (8-12 ghz). for this purpose, carbon, kevlar, glass, and basalt fibers were used as composite reinforcements, and four samples with dimensions of 20×20 cm and a thickness of 1 mm were manufactured. using a network analyzer, the radio frequency absorption ability of these fibers was evaluated by the reflection method. the experimental results showed that with increasing frequency, the reflection power decreases in all samples, such that the carbon/epoxy composite exhibited the best performance with a minimum return power of -39.6961 db at 12 ghz. also, the remarkable performance of the basalt/epoxy sample at 11 ghz with a reflected coefficient of -31.4755 db emphasizes the possibility of special electromagnetic shielding applications in sensitive industries such as the large aviation industry, the creation of isolated rooms, medical departments, and special military applications. this research is an effective step in designing composite materials with high absorption properties of electromagnetic waves. it can be a suitable basis for future research in material optimization and the development of new technologies.