Пористые пластмассы используются в различных отраслях промышленности, в том числе радио- и электротехнической. Они характеризуются хорошими тепло- и звукоизолирующими, диэлектрическими и механическими свойствами, а также стойкостью к воздействию различных внешних факторов в процессе эксплуатации. Рассмотрена задача прогнозирования эффективной диэлектрической проницаемости пористых пластмасс с большой объемной долей пор, в частности пенополиэпоксидных материалов. Предложены два подхода для ее решения, основанные на модели матричного композита. В первом подходе матрицей считается полиэпоксидное связующее, а полости, заполненные газом, принимаются за включения. Во втором - за включения принимаются полиэпоксидные стенки, разделяющие полости, а в качестве матрицы рассматривается газ, заполняющий полости. Для получения расчетных формул в обоих случаях использовано обобщенное сингулярное приближение теории случайных полей. На основе полученных выражений проведены модельные расчеты эффективной диэлектрической проницаемости макроскопически изотропного пенопласта с полимерным связующим на основе ЭД-20 и полостями, заполненными фреоном, в зависимости от кажущейся плотности материала. Расчеты в обобщенном сингулярном приближении выполнены для случая, когда средой сравнения считалась матрица, а также методом самосогласования. При вычислениях во втором подходе рассмотрены следующие формы ячеек материала: слабовытекший или сильновытекший многогранник. Полученные различными методами расчетные зависимости показали качественное соответствие экспериментальным данным.
Яковлев Виктор Борисович
Национальный исследовательский университет «МИЭТ», г. Москва, Россия; Институт нанотехнологий микроэлектроники Российской академии наук, г. Москва, Россия
1. Чухланов В.Ю., Панов Ю.Т., Синявин А.В., Ермолаева Е.В. Газонаполненные пла-стмассы. Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. 152 с.
2. Берлин А.А., Шутов Ф.А. Пенополимеры на основе реакционноспособных олиго-меров. М.: Химия, 1978. 296 с.
3. Трофимов А.Н. Высокотехнологичные эпоксидные связующие, полимерные композиты и инновационные технологии получения радиопрозрачных изделий специального назначения из конструкционных стеклопластиков : дис. ... д-ра техн. наук. М., 2018. 305 с.
4. Зарубин В.С., Кувыркин Г.Н., Савельева И.Ю. Оценки диэлектрической проницае-мости сферопластика // Радиооптика. МГТУ им. Н.Э. Баумана: электрон. журн. 2016. № 3. С. 29–46.
5. Шермергор Т.Д. Теория упругости микронеоднородных сред. М.: Наука, 1977. 399 с.
6. Бардушкин В.В., Лавров И.В., Яковлев В.Б., Яковлева Е.Н. Моделирование ди-электрических свойств поликристаллов и композитов // Оборонный комплекс – научно-техническому прогрессу России. 2013. № 1. С. 58–65.
7. Фокин А.Г. О границах для эффективной диэлектрической проницаемости неодно-родных материалов // ЖТФ. 1973. Т. 43. Вып. 1. С. 71–77.
8. Завгородняя М.И., Лавров И.В., Фокин А.Г. Аналитический подход к вычислению эффективных диэлектрических характеристик гетерогенных текстурированных материа-лов со случайной формой включений // Изв. вузов. Электроника. 2014. № 5. С. 3–14.
9. Борен К., Хафмен Д. Поглощение и рассеяние света малыми частицами. М.: Мир, 1986. 660 с.
10. Чернин И.З., Смехов Ф.М., Жердев Ю.В. Эпоксидные полимеры и композиции. М.: Химия, 1982. 232 с.
11. Химическая энциклопедия: в 5 т. / гл. ред. Н.С. Зефиров. М.: Большая российская энциклопедия, 1998. Т. 5. 784 с.
12. Bruggeman D.A.G. Berechnung verschiedener physikalischer Konstanten von heterogenen Substanzen. I. Dielektrizitätskonstanten und Leitfähigkeiten der Mischkörper aus isotropen Substanzen // Ann. Physik. 1935. B. 24. S. 636–664.