Geri Dön

Grafen katkılı malzemelerin elektromanyetik kalkanlama performansının incelenmesi

Electromagnetic shielding performance analysis of graphene based composites

  1. Tez No: 623661
  2. Yazar: MAHMUT ALTUN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. MAHİT GÜNEŞ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2017
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 80

Özet

Yüksek iletkenlik özelliğine sahip çok hafif ve çok mukavemetli bir madde olan ve geleceğin malzemesi olarak ifade edilen grafen yapıları sayesinde polimer tabanlı kompozitlere elektromanyetik kalkanlama özelliği kazandırarak bir ortamı elektromanyetik radyasyondan korumak ve elektronik cihazlar üzerindeki zararlı elektromanyetik girişimi önleyecek özgün yüksek performanslı malzemeler geliştirmek önem arz etmektedir. İletken materyaller elektromanyetik dalgaları yansıma yoluyla zayıflatır. Grafen hem yansıtma hem de emilme yoluyla elektromanyetik dalgaları engelleyebilmektedir. Bu durum grafenin elektromanyetik kalkanlamada ne kadar etkili olduğunu göstermektedir. Bilim ve teknolojinin ilerlemesi ile insanların günlük hayatta kullandıkları elektrikli ve elektronik cihazlar hızla artmaktadır. Buna bağlı olarak elektromanyetik çevre kirliliği günümüzün en önemli çevre sorunlarından biri haline gelmiştir. Cep telefonları, bilgisayarlar, televizyonlar, yazıcılar, klimalar, elektrikli ısıtıcılar, ütüler, mikrodalga fırınlar, fotokopi makineleri, otomobiller, baz istasyonları, radyo ve televizyon vericileri, askeri savunma sistemleri, endüstriyel motorlar, trafolar, elektrik panoları, tıbbi cihazlar, elektrik üretim ve dağıtım şebekeleri gibi pek çok elektrik-elektronik cihazlar ve sistemler çevreye elektromanyetik radyasyon yayarlar. Elektromanyetik radyasyon canlılara zarar verebilmekte, çeşitli hastalıkların potansiyel olarak artmasına sebep olmaktadır. Ayrıca elektromanyetik girişim oluşturarak diğer elektronik sistemlerin çalışmalarını olumsuz etkileyebilmektedir. Bu istenmeyen etkileri ortadan kaldırarak elektromanyetik çevre kirliliğini önlemek ve elektronik sistemlerin elektromanyetik uyumluluk içinde kaliteli ve yüksek performansta çalışmalarını sağlamak amacıyla bilim dünyası elektromanyetik kalkanlama malzemeleri üzerine yoğunlaşmıştır. Bu çalışmada, esnek, hafif, dirençli ve yüksek performanslı kalkanlama etkinliği gösteren grafen katkılı plastik (PVC-G) kompozitleri üretilmiştir. Elde edilen kompozit malzemelerin yapısal özellikleri ve elektromanyetik kalkanlama etkinliği, yalıtkanlık sabiti, manyetik geçirgenlik gibi elektromanyetik özellikleri 8-9 GHz frekans aralığında analiz edilmiştir. Sonuçlar çok az miktarda grafenin, kompozitin elektromanyetik kalkanlama performansını arttırdığını ortaya koymuştur. Kalkanlama etkinliği, yutulan ve yansıtılan dalga enerjilerine bağlı olarak araştırılmıştır. Kalkanlama başarısının baskın olarak yutulma kayıpları sayesinde gerçekleştiği görülmüştür. Üretilen PVC-grafen kompozitleri farklı oranlarda grafen içermektedir. Elde edilen sonuçlar grafen içeren kompozitlerin yüksek kalkanlama etkinliği sergilediğini ortaya koymuştur. Ayrıca grafen, kompozitlerde homojen bir dağılım sergileyerek iyi bir form oluşturmuştur. Sonuç olarak, bu üretimler elektromanyetik radyasyonu engelleme noktasında oldukça başarılıdır ve bu yüzden PVC/G kompozitleri daha sağlıklı yaşam ve daha güvenli bir çevre için elektrik ve elektronik uygulamalarında, yapı malzemesinde veya elektromanyetik radyasyondan koruyucu teknolojilerde yerini almaya hazırdır.

Özet (Çeviri)

It is important to develop unique high performance materials that will protect the environment from electromagnetic radiation and prevent harmful effects of electromagnetic interference on electronic devices by providing electromagnetic shielding property to polymer based composites thanks to grafen structures, which are very light and very resistant material with high conductivity and are expressed as future material. Conductive materials reduces electromagnetic waves by reflection. Grafen has ability to prevent the electromagnetic waves by both reflection and absorption. This case shows how effective the graphene is in electromagnetic shielding. Due to improvements of science and technology, the electrical and electronic devices used by people in their daily lives are rapidly increasing. Accordingly, electromagnetic pollution became a serious environmental problems of today. Mobile phones, computers, televisions, printers, air conditioners, electrical heaters, irons, microwave ovens, copiers, automobiles, base stations, radio and television transmitters, military defense systems, industrial motors, transformers, electrical panels, medical devices, electricity generation and distribution networks and many other electrical or electronic devices and systems can be given as examples which emit electromagnetic radiation to the environment. Electromagnetic radiation can damage living things and causes to increase various diseases. In addition to that, electromagnetic radiation creates electromagnetic interference which negatively effects the operation of other electronic systems. The researchers have given their attention to the electromagnetic shielding materials to prevent electromagnetic pollution by reducing these undesired effects because they would like to provide high qualified and high performanced electronic systems in electromagnetic compatibility, namely, without electromagnetic interference. In this study, we have produced PVC-graphene (graphene based polyvinyl chloride) composites in laboratory conditions. They are light, strong, flexible and high performanced in terms of shielding effectiveness (SE). We have also analyzed the electromagnetic shielding effectiveness at 8-9 GHz frequency band and investigated the permittivity and magnetic permeability of PVC/G composites. The results show that little amount of graphene existence in PVC/G has increased the electromagnetic shielding effectiveness. We have investigated the shielding efficiency in terms of two mechanisms one of which is reflected wave loses and other one is the absorbed wave loses. Shielding success is dominantly obtained through the absorption loses. The PVC-graphene composites that we produced contain graphene at different rates. We have reported that the PVC/G has shown high performance in shielding. Each composite has gained a well-shaped form by a desired dispersion of graphene in our productions. Consequently, these products are powerful to block the unwanted electromagnetic radiations therefore PVC/G composites are ready to take its role in electrical or electronic application, structure materials, or electromagnetic radiation protection technology for healthy life and safer environment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    840265

    Grafen nanoplatelet, nano gadolinyum oksit ve mikro silika jel katkılı epoksi kompozitlerin elektromanyetik kalkanlama ve akustik özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electromagnetic shielding and acoustic properties of graphene nanoplatelet, nano gadolinium oxide and micro silica gel filled epoxy composites

    İSMAİL MELİK TAŞ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Fizik ve Fizik MühendisliğiHacettepe Üniversitesi

    Fizik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEVGİ BAYARI

  2. Tez No

    521544

    Elektromanyetik dalga engeli tekstil ürünleri üzerine bir araştırma: Polimer kaplama ve yüzey–arayüzeyler ile ilgili yapısal incelemeler

    A research on electromagnetic wave shield textile products: Polymer coating and the structural investigations related with surface-interfaces

    EREN ÖZÜPEK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Polimer Bilim ve TeknolojisiHacettepe Üniversitesi

    Polimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEMRA İDE

  3. Tez No

    702087

    Fiber takviyeli polimer kompozit malzemelerin elektromanyetik ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi

    Investigation of electromagnetic and electrical properties of fiber reinforced polymer composite materials

    NİHAL GÜL

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Sivil HavacılıkKocaeli Üniversitesi

    Havacılık Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BELGİN GENÇ ÖZTOPRAK

  4. Tez No

    718039

    Fabrication of SWCNT/AgNW/PEDOT: PSS nanocomposite transparent conductive films

    Karbon nanotüp/gümüş nanotel/PEDOT: PSS nanokompozitlerden transparan ve iletken ince filmlerin üretilmesi

    SERRA MELEK AKYÜZ

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NİLGÜN YAVUZ

  5. Tez No

    639131

    Investigation of electronic properties of twisted graphene layers on HOPG surface by scanning tunneling microscopy

    HOPG yüzeyindeki dönmüş grafen katmanlarının elektronik özelliklerinin taramalı tünelleme mikroskobuyla incelenmesi

    BİRCE SENA TÖMEKÇE

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2020

    Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanomühendislik Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OĞUZHAN GÜRLÜ

Geri Dön