Вышедшие номера
Расчет эффективной диэлектрической проницаемости и электропроводности композитов, содержащих проводящие ориентированные нити
Постельга А.Э. 1, Игонин С.В. 1
1Саратовский 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.
  1. H. Shanmugasundram, E. Jayamani, K. Soon. Renewable Sustainable Energy Rev., 157 (3), 112075 (2022). DOI: 10.1016/j.rser.2022.112075
  2. 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
  3. L. Cui, X. Han, F. Wang, H. Zhao, Y. Du. J. Mater. Sci., 56, 10782 (2021). DOI: 10.1007/s10853-021-05941-y
  4. 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
  5. 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
  6. V.E. Ogbonna, A.P.I. Popoola, O.M. Popoola. Polymer Bull., 80, 3449 (2023). DOI: 10.1007/s00289-022-04249-4
  7. Е.А. Воробьева, А.П. Евсеев, В.Л. Петров, А.А. Шемухин, Н.Г. Чеченин. ВМУ. Серия 3. Физика. Астрономия, 1, 23 (2021)
  8. 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]
  9. H. Looyenga. Physica, 31, 401 (1965). DOI: 10.1016/0031-8914(65)90045-5
  10. S.O. Nelson. Transactions ASAE, 35 (2), 625 (1992). DOI: 10.13031/2013.28642
  11. Г.С. Кац, Д.В. Милевски. Наполнители для полимерных композиционных материалов (Химия, М., 1981)
  12. A.N. Lagarkov, S.M. Matytsin, K.N. Rozanov, A.K. Sarychev. J. Appl. Phys., 84 (7), 3806 (1998). DOI: 10.1063/1.368559
  13. X. Xu, A. Qing, Y.B. Gan, Y.P. Feng. J. Electromagn. Waves Appl., 18 (5), 649 (2004). DOI: 10.1163/156939304774114682
  14. 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
  15. 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
  16. А.Э. Постельга, С.В. Игонин. Дефектоскопия, 2, 53 (2025)
  17. 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
  18. 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]
  19. 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]
  20. К.С. Чэмплин, Д.Б. Армстронг. ТИРИ, 50 (2), 272 (1962)
  21. В.В. Никольский. Радиотехника и электроника, 2 (2), 157 (1957)
  22. Ю.В. Егоров. Частично заполненные прямоугольные волноводы (Советское радио, М., 1967)
  23. A.H. Sihvola, J.A. Kong. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 26 (4), 420 (1988). DOI: 10.1109/36.3045
  24. A. Katsounaros, K.Z. Rajab, Y. Hao, M. Mann, W.I. Milne. Appl. Phys. Lett., 98, 203105 (2011). DOI: 10.1063/1.359226
  25. M. Mishra, S. Puthucheri, D. Singh. IEEE Transactions on Magnetics, 53 (8), 2800710 (2017). DOI: 10.1109/TMAG.2017.2698401
  26. И.В. Лебедев. Техника и приборы СВЧ (Высшая школа, М., 1970)