Дослідження екранування електромагнітного поля текстильним матеріалом з вмістом феромагнітних наноструктур

Autor: Glyva, Valentyn, Barabash, Oleg, Kasatkina, Natalia, Katsman, Mykhailo, Levchenko, Larysa, Tykhenko, Oksana, Nikolaiev, Kyrylo, Panova, Olena, Khalmuradov, Batyr, Khodakovskyy, Oleksiy
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Eastern-European Journal of Enterprise Technologies; Том 1, № 10 (103) (2020): Ecology; 26-31
Восточно-Европейский журнал передовых технологий; Том 1, № 10 (103) (2020): Экология; 26-31
Східно-Європейський журнал передових технологій; Том 1, № 10 (103) (2020): Екологія; 26-31
ISSN: 1729-3774
1729-4061
Popis: The technology has been proposed for manufacturing a textile material that contains ferromagnetic nanoparticles for shielding electromagnetic fields. It has been shown that the most effective method of sticking together between nano-particles and the fibers of the textile material is the application of magnetic liquid with nanoparticles on the material and its exposure in a heterogeneous permanent magnetic field. Under the condition of a magnetic field intensity of 450 A/m and the exposure to it for 12 hours, the implantation of the nanoparticles into the linen fabric becomes almost irreversible. The protective properties of the developed material have been investigated. When impregnated with a magnetic liquid in the amount of 45–50 g/m2 (a ferromagnetic particle content of 9 % by weight), the material's shielding coefficients for 1–3 layers amount to: for the electric field of industrial frequency 1.4÷4.8; for a magnetic field, 1.9÷8.1. Following the magnetic treatment, these indicators are 2.9÷8.6 and 2.3÷8.9, respectively. In order to remove technological components such as vacuum oil and oleic acid from the magnetic fluid, it would suffice to apply a synthetic detergent, which has been confirmed by experimentally.We have investigated the efficiency of the obtained result under actual industrial conditions. It was established that the decrease in the magnetic field intensity of industrial frequency and its inter-harmonics by a single layer of the impregnated material without magnetic treatment is 1.4, with a magnetic treatment ‒ 2. In this case, there is no significant decrease in the level of the natural geomagnetic field. We have modeled the distribution of a magnetic field in the human body for the case of manufacturing a protective suit from the developed material. Under the conditions of a warranted reduction in the magnetic field intensity by 2 times in critical places, an increase in the field level is observed in the cervical region due to the increase in the magnetic resistance in this region. This should be considered when designing the protective suit configuration
Разработана технология изготовления текстильного материала с содержанием ферромагнитных наночастиц для экранирования электромагнитных полей. Показано, что наиболее эффективным методом сцепления наночастиц с волокнами текстильного материала является нанесение магнитной жидкости с наночастицами на материал и выдержка его в неоднородном постоянном магнитном поле. В условиях напряженности магнитного поля 450 А/м и его влияния в течение 12 часов имплантация наночастиц в льняную ткань становится практически необратимой. Исследованы защитные свойства разработанного материала. При пропитке магнитной жидкостью с расходами 45–50 г/м2 (содержание ферромагнитных частиц – 9 % по весу) коэффициенты экранирования для 1–3 слоев материала составляют: для электрического поля промышленной частоты 1,4÷4,8; для магнитного поля – 1,9÷8,1. После магнитной обработки эти показатели составляют 2,9÷8,6 и 2,3÷8,9 соответственно. Для удаления с магнитной жидкости технологических компонентов, таких как вакуумное масло и олеиновая кислота, достаточно применить синтетическое моющее средство, что подтверждено экспериментальным путем.Исследована эффективность полученного результата в реальных производственных условиях. Установлено, что снижение напряженности магнитного поля промышленной частоты и ее интергармоник одним слоем пропитанного материала без магнитной обработки составляет 1,4, с магнитной обработкой – 2. При этом не происходит существенного снижения уровня естественного геомагнитного поля. Проведено моделирование распределения магнитного поля в теле человека при изготовлении из разработанного материала защитного костюма. В условиях гарантированного снижения напряженности магнитного поля в 2 раза в критических местах наблюдается повышение уровня поля в шейном отделе из-за повышения в этом месте магнитного сопротивления. Это необходимо учитывать при проектировании конфигурации защитного костюма
Розроблено технологію виготовлення текстильного матеріалу з вмістом феромагнітних наночастинок для екранування електромагнітних полів. Показано, що найбільш ефективним методом зчеплення наночастинок з волокнами текстильного матеріалу є нанесення магнітної рідини з наночастинками на матеріал та витримка його у неоднорідному постійному магнітному полі. За умов напруженості магнітного поля 450 А/м та його впливу протягом 12 годин імплантація наночастинок у льняну тканину стає практично незворотною. Досліджено захисні властивості розробленого матеріалу. За просочення магнітною рідиною з витратами 45–50 г/м2 (вміст феромагнітних частинок – 9 % за вагою) коефіцієнти екранування для 1–3 шарів матеріалу складають: для електричного поля промислової частоти 1,4÷4,8; для магнітного поля – 1,9÷8,1. Після магнітної обробки ці показники складають 2,9÷8,6 та 2,3÷8,9 відповідно. Для видалення з магнітної рідини технологічних компонентів, таких як вакуумне мастило та олеїнова кислота, достатньо застосувати синтетичний миючий засіб, що підтверджено експериментальним шляхом.Досліджено ефективність отриманого результату у реальних виробничих умовах. Встановлено, що зниження напруженості магнітного поля промислової частоти та її інтергармонік одним шаром просоченого матеріалу без магнітної обробки складає 1,4, з магнітною обробкою – 2. При цьому не відбувається суттєвого зниження рівня природного геомагнітного поля. Проведено моделювання розподілу магнітного поля у тілі людини у разі виготовлення з розробленого матеріалу захисного костюму. За умов гарантованого зниження напруженості магнітного поля у 2 рази у критичних місцях спостерігається підвищення рівня поля у шийному відділі через підвищення у цьому місці магнітного опору. Це необхідно враховувати при проектуванні конфігурації захисного костюму
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: