سامانه نانو‌مركب ساختار اسفنجي رسانا با قابليت جذب و پوشش‌دهي امواج الكترومغناطيس بر پايه لاستيك EPDM و MWCNT: تأثير ريخت‌ اسفنج و مقدار رسانش الكتريكي

Electrically Conductive nanocomposite foam with electromagnetic wave absorption and shielding ability based on EPDM rubber and MWCNT: Effect of foam morphology and electrical conductivity

در پژوهش حاضر، نانوچندسازه‌هاي رساناي جاذب امواج الكترومغناطيس برپايه لاستيك اتيلن-پروپيلن-ديان-مونومر (EPDM) و نانولوله‌هاي كربني چند ديواره (MWCNT) با عامل پف‌زاي شيميايي و روش قالب‌گيري فشاري تهيه شدند. نتيجه ­هاي به­دست آمده نشان داد كه نانوچندسازه‌هاي اسفنجي آستانه نفوذ الكتريكي پايين‌تر و جذب امواج الكترومغناطيس بالاتري نسبت به تركيب هاي جامد همانند خود داشتند. نانوچندسازه‌هاي اسفنجي، پوشش‌دهي امواج 28 تا 45 دسي‌بل را در گستره بسامد نوار ايكس (12/4-8/2 گيگاهرتز) از خود نشان مي‌دهند. همچنين، بازده پوشش‌دهي الكترومغناطيس نمونه اسفنجي تحت خمش هاي مكرر، نسبت به نمونه غيرمتخلخل، به دليل رفتار بازيابي بالا، كاهش ناچيزي از خود نشان داد. نتيجه­ ها حاكي از قابليت بالاي اسفنج‌هاي شبكه ­اي شده EPDM/MWCNT به‌عنوان جاذب امواج الكترومغناطيس با وزن كم و انعطاف‌پذيري و تغيير فرم بالا است.

In the present study, electromagnetic wave absorber nanocomposite foams based on Ethylene-propylene-diene-monomer (EPDM) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) were fabricated using a chemical blowing agent and compression molding. Foam nanocomposites showed lower electrical percolation threshold and higher electromagnetic wave absorption compared to their solid counterparts. Above the percolation threshold, the foam nanocomposites show a shielding effectiveness of 28-45 dB in the X-band frequency range (8.2- 12.4 GHz). It was shown that the dominant shielding mechanism is absorption for the prepared foams. Also, the electromagnetic shielding effectiveness of the foam was insignificantly affected under repeated bending. Our results indicate the high potential of cross-linked EPDM/MWCNT foams as a lightweight electromagnetic wave absorber with high flexibility and deformability.