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.
- Просмотров: 594 | Комментариев : 0
Синтактные материалы (сферопластики), в силу структурных особенностей характеризующиеся низкой плотностью, в зависимости от материала стенок микросфер могут иметь достаточно высокую прочность и низкую теплопроводность, что делает их перспективными для использования в качестве теплоизоляционных материалов. Подбором материала стенок микросфер и концентрации компонентов сферопластиков можно существенно изменять их диэлектрические характеристики. В работе рассмотрена задача моделирования эффективных диэлектрических характеристик синтактного материала с полимерным связующим и наполнителем в виде полых стеклянных микросфер с учетом наличия в материале технологических примесей. Предложена модель для вычисления эффективной диэлектрической проницаемости образца синтактного материала, основанная на модели матричного композита с несколькими видами неоднородных или однородных включений. Для вычисления применяется обобщенное приближение эффективного поля для неоднородной среды с включениями с оболочкой. Проведены модельные расчеты для синтактической пены с кремнийорганическим связующим полидиметилсилоксаном и полыми микросферами с оболочкой из Е-стекла при наличии в материале некоторого количества влаги. Получены частотные диэлектрические характеристики данного материала в диапазоне 10-10 Гц. Показано, что увеличение объемной доли полых микросфер приводит к уменьшению диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. Также показано, что расчетные значения находятся в удовлетворительном соответствии с экспериментальными данными, полученными при частоте электромагнитного поля 9,8 ГГц.
- Просмотров: 542 | Комментариев : 0