| Popis: |
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. 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. 80 |
