КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 22-29-20176
НазваниеСтруктурированные композитные магнитоактивные материалы с управляемыми электрофизическими свойствами
Руководитель Фионов Александр Сергеевич, Кандидат технических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт радиотехники и электроники им. В.А.Котельникова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №65 - Конкурс 2022 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами» (региональный конкурс)
Область знания, основной код классификатора 09 - Инженерные науки; 09-304 - Электрофизические процессы в жидкостях, газах и твердых диэлектриках
Ключевые слова полимерные нанокомпозиты, материалы с управляемыми свойствами, пластизоли, эластомеры, наночастицы, искусственные электродинамические среды, электромагнитная совместимость
Код ГРНТИ47.05.15, 47.09.00, 61.61.29
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
В связи с резко возросшей электромагнитной нагрузкой на окружающую городскую среду, связанную с использованием различных промышленных, телекоммуникационных и бытовых цифровых радиоэлектронных устройств с различной мощностью, и работающих в широких частотных диапазонах, в настоящее время важной актуальной задачей является проблема электромагнитной совместимости и надежного функционирования этой разнородной аппаратуры в рамках городской инфраструктуры. Данная задача не может быть решена без разработки новых электродинамических материалов с эффективными поглощающими, экранирующими и преобразующими свойствами.
В современной науке и технике одним из важнейших направлений является создание новых функциональных материалов, исследование их свойств и разработка на их основе новых технологий, устройств и электронных
приборов. Ценность разработкам и исследованиям в области новых материалов придает тот факт, что некоторые из разработанных технологий являются так называемыми прорывными, генеративными, то есть, порождающими принципиально новые научно-технические направления, либо дающими основу для техники новых поколений.
В настоящее время магнитореологические эластомеры становятся одними из самых интеллектуальных современных материалов, которые можно достаточно точно и быстро настраивать с точки зрения их механических, вязкоупругих и электрофизических свойств с помощью внешнего магнитного поля. Это новый тип композиционных материалов, в которых намагничивающиеся частицы диспергированы в матрице эластомера. Их характеристики и уникальные свойства сильно зависят от типа и размера диспергированных магнитных частиц, от типа эластомерной матрицы и типа немагнитного наполнителя, таких как пластификатор, наноуглеродные материалы и сшивающие агенты. Благодаря этим управляемым характеристикам, они могут эффективно применяться в различных приложениях, таких как поглотитель вибрации, изолятор, магниторезистор, а также в качестве управляемых электродинамических сред нового поколения.
Целью Проекта, выполняемого в интересах такого крупного мегаполиса, как Москва, является разработка, изготовление и исследование свойств новых структурированных магнитоактивных композитных материалов с заранее заданными свойствами, которые могут меняться под воздействием внешнего магнитного поля и которые могут эффективно использоваться при решении проблем электромагнитной совместимости радиоэлектронных устройств различного назначения и телекоммуникационных систем.
В рамках Проекта предполагается решить следующие конкретные задачи.
-разработка технологии и изготовление структурированных композитных магнитоактивных материалов на основе пластизольных полимеров и эластомеров,
-исследование структурных, электрофизических, магнитных и СВЧ- характеристик разработанных композитных материалов на основе пластизольных полимеров и эластомеров с внедренными магнитными микро- и наночастицами,
-исследование влияния внешнего магнитного поля на характеристики разработанных композитных материалов,
-компьютерное моделирование и исследование электрофизических характеристик материалов, электродинамических сред и покрытий в среде COMSOL на основе разработанных структурированных композитных магнитореологических материалов для применения в задачах электромагнитной совместимости.
Получение новых современных материалов для радиоэлектроники с необходимыми электронными и магнитными свойствами связано с разработкой новых физико-химических технологий, которые позволяют создавать
наноструктурированные материалы. Представляет значительный интерес технология синтеза магнитоактивных полимерных материалы в присутствии магнитного поля, позволяющая получать структурированные, неоднородные, анизотропные, поляризованные среды, которые могут использоваться при разработке частотно-избирательных поверхностей и искусственных радиометаматериалов.
Таким образом, разработка, изготовление и исследование свойств новых реологических магнитоактивных систем на основе структурированных композитных полимерных материалов, наполненных микро- и наночастицами различного типа, является актуальным современным направлением в связи с созданием «умных» управляемых адаптационных материалов с заранее заданными свойствами, которые могут эффективно меняться под воздействием параметров внешней среды и, в частности, внешних электрических и магнитных полей. На основе управляемых реологических магнитоактивных систем могут быть разработаны: новые эффективные широкополосные радиопоглощающие материалы с пониженной плотностью, управляемые электродинамические среды с заданными параметрами, управляемые электродинамические структурированные среды для частотно-избирательных поверхностей и искусственных радиометаматериалов.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Фионов А.С., Краев И.Д., Юрков Г.Ю., Солодилов В.И., Жуков А.М., Сургай А.В., Кузнецова И.Е., Колесов В.В.
Radio-Absorbing Materials Based on Polymer Composites and Their Application to Solving the Problems of Electromagnetic Compatibility
Polymers, V. 14, Iss. 15, P. 3026 (год публикации - 2022)
10.3390/polym14153026
2. Фионов А.С., Хачатуров А.А., Сафонов С.С., Тлегенов Р., Голованов Е.В., Сургай А.В., Колесов В.В., Потапов Е.Э. Магнитноструктурированные композиты на основе полихлоропрена и магнетита Иваново: ИГЭУ им. В.И. Ленина. Сборник научных трудов XX юбилейной Всероссийской с международным участием Плесской научной конференции по нанодисперсным магнитным жидкостям, с. 11-16 (год публикации - 2022)
3. Фионов А.С., Хачатуров А.А., Колесов В.В., Потапов Е.Э., Сургай А.В. Функциональные эластомерные материалы на основе полихлоропрена и магнетита СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. Севастополь: Изд-во СевГУ, 2022., Вып. 4. С. 145-146. (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Хачатуров А.А., Фионов А.С., Колесов В.В., Потапов Е.Э., Сафонов С.С., Тлегенов Р.
Magnetically Structured Composite Materials Based on Elastomeric Matrices with Different Viscoelastic Properties
RENSIT, N. 4. V. 14. PP. 415-426 (год публикации - 2023)
10.17725/rensit.2022.14.415
2. Фионов А. С., Хачатуров А. А., Колесов В. В., Потапов Е. Э. Исследование диэлектрических свойств магнитноэластомерных материалов в четвертьволновом коаксиальном резонаторе СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2023., Вып. 5. С. 119-120 (год публикации - 2023)
3. Фионов А. С., Петрова Н. Г., Хачатуров А. А., Колесов В. В., Потапов Е. Э. Моделирование магнитноструктурированных эластомерных композитов в среде COMCOL Multiphysics: постановка задачи СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. 2023., Вып. 5. С. 128-129 (год публикации - 2023)
4.
Фионов А.С., Колесов В.В., Фионова В.А. Таратанов Н.А., Голованов Е.В., Джангуразов Э.Б., Бештоев Б.З., Воронов А.С., Юрков Г.Ю.
Оптические спектры композиционных материалов на основе молибденсодержащих наночастиц и полиэтилена высокого давления
ХИМИЧЕСКАЯ ФИЗИКА, № 11. Т. 42. С. 79-88 (год публикации - 2023)
10.31857/S0207401X2311002X