Расчет эффективной диэлектрической проницаемости и электропроводности композитов, содержащих проводящие ориентированные нити
Постельга А.Э.
1, Игонин С.В.
11Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия

Email: sanyalace@list.ru, igoninsemen@ya.ru
Поступила в редакцию: 16 апреля 2025 г.
В окончательной редакции: 31 мая 2025 г.
Принята к печати: 1 июля 2025 г.
Выставление онлайн: 5 декабря 2025 г.
Разработана модель, позволяющая производить расчет частотной зависимости коэффициента отражения СВЧ излучения от композитов с ориентированными нитями. Композит с ориентированными нитями заменялся многослойной моделью, каждый слой которой рассчитывался с использованием теории возмущений. Модель применена для расчета эффективной комплексной диэлектрической проницаемости такого рода композитов. Показана возможность использования представленной модели для расчета спектра коэффициента отражения от композитов с неоднородным заполнением. Также были исследованы критерии применимости использования более простой модели, в которой волокнистый композит заменяется пластинчатой структурой. Ключевые слова: волокнистые композиты, диэлектрическая проницаемость, электропроводность, СВЧ, нити, волокна, эффективная среда, численные методы, теория возмущений.
- H. Shanmugasundram, E. Jayamani, K. Soon. Renewable Sustainable Energy Rev., 157 (3), 112075 (2022). DOI: 10.1016/j.rser.2022.112075
- L. Zhao, C. Wei, Z. Li, W. Wei, L. Jia, X. Huang, W. Ning, Z. Wang, J. Ren. Mater. Design, 210 (16), 110124 (2021). DOI: 10.1016/j.matdes.2021.110124
- L. Cui, X. Han, F. Wang, H. Zhao, Y. Du. J. Mater. Sci., 56, 10782 (2021). DOI: 10.1007/s10853-021-05941-y
- R. Li, X. Yang, J. Li, Y. Shen, L. Zhang, R. Lu, C. Wang, X. Zheng, H. Chen, T. Zhang. Mater. Today Phys., 22, 100594 (2022). DOI: 10.1016/j.mtphys.2021.100594
- L. Li, J. Cheng, Y. Cheng, T. Han, Y. Liu, Y. Zhou, Z. Han, G. Zhao, Y. Zhao, C. Xiong, L. Dong, Q. Wang. J. Mater. Chem., 9, 23028 (2021). DOI: 10.1039/D1TA05408B
- V.E. Ogbonna, A.P.I. Popoola, O.M. Popoola. Polymer Bull., 80, 3449 (2023). DOI: 10.1007/s00289-022-04249-4
- Е.А. Воробьева, А.П. Евсеев, В.Л. Петров, А.А. Шемухин, Н.Г. Чеченин. ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия, 1, 23 (2021)
- Л.А. Апресян, Д.В. Власов, Д.А. Задорин, В.И. Красовский. ЖТФ, 87 (1), 10 (2017). [L.A. Apresyan, D.V. Vlasov, D.A. Zadorin, V.I. Krasovskii. Tech. Phys., 62 (1), 6 (2017). DOI: 10.1134/S1063784217010029]
- H. Looyenga. Physica, 31, 401 (1965). DOI: 10.1016/0031-8914(65)90045-5
- S.O. Nelson. Transactions ASAE, 35 (2), 625 (1992). DOI: 10.13031/2013.28642
- Г.С. Кац, Д.В. Милевски. Наполнители для полимерных композиционных материалов (Химия, М., 1981)
- A.N. Lagarkov, S.M. Matytsin, K.N. Rozanov, A.K. Sarychev. J. Appl. Phys., 84 (7), 3806 (1998). DOI: 10.1063/1.368559
- X. Xu, A. Qing, Y.B. Gan, Y.P. Feng. J. Electromagn. Waves Appl., 18 (5), 649 (2004). DOI: 10.1163/156939304774114682
- D.W. Seo, H.J. Kim, K.U. Bae, N.H. Myung. J. Electromagnetic Waves Applications, 24 (17-18), 2419 (2010). DOI: 10.1163/156939310793675835
- M.J. Akhtar, H.B. Baskey, P. Ghising, N.M. Krishna. IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 22 (3), 1702 (2015). DOI: 10.1109/TDEI.2014.004808
- А.Э. Постельга, С.В. Игонин. Дефектоскопия, 2, 53 (2025)
- Д.А. Усанов, М.К. Мерданов, А.В. Скрипаль, Д.В. Пономарев. Известия Сар. ун-та. Новая серия. Серия: Физика, 15 (1), 57 (2015). DOI: 10.18500/1817-3020-2015-15-1-57-73
- Д.А. Усанов, С.А. Никитов, А.В. Скрипаль, Д.В. Пономарев, Е.В. Латышева. Известия вузов. Электроника, 21 (2), 187 (2016). [D.A. Usanov, S.A. Nikitov, A.V. Skripal, D.V. Ponomarev, E.V. Latysheva. Semiconductors, 50, 1759 (2016). DOI: 10.1134/S1063782616130091]
- Т.С. Бочкова, С.В. Игонин, Д.А. Усанов, А.Э. Постельга. Дефектоскопия, 8, 41 (2018). [T.S. Bochkova, S.V. Igonin, D.A. Usanov, A.E. Postelga. Russ. J. Nondestruct. Test., 54, 576 (2018). DOI: 10.1134/S106183091808003X]
- К.С. Чэмплин, Д.Б. Армстронг. ТИРИ, 50 (2), 272 (1962)
- В.В. Никольский. Радиотехника и электроника, 2 (2), 157 (1957)
- Ю.В. Егоров. Частично заполненные прямоугольные волноводы (Советское радио, М., 1967)
- A.H. Sihvola, J.A. Kong. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 26 (4), 420 (1988). DOI: 10.1109/36.3045
- A. Katsounaros, K.Z. Rajab, Y. Hao, M. Mann, W.I. Milne. Appl. Phys. Lett., 98, 203105 (2011). DOI: 10.1063/1.359226
- M. Mishra, S. Puthucheri, D. Singh. IEEE Transactions on Magnetics, 53 (8), 2800710 (2017). DOI: 10.1109/TMAG.2017.2698401
- И.В. Лебедев. Техника и приборы СВЧ (Высшая школа, М., 1970)