Technology for the manufacture of composite radio-absorbing ceramics

Abstract

In the modern world, electromagnetic radiation constantly accompanies a person, affecting both his health and the operation of technical devices. One of the promising solutions to this problem is the use of special ceramic materials that can effectively absorb radiation and can significantly increase the level of environmental safety. The purpose of the work is to manufacture facing tiles based on composite radio-absorbing ceramics with the addition of silicon carbide and strontium titanate. Experimental composite ceramic tiles consist of three layers. Spectral characteristics were determined - transmittance, absorption and reflection coefficients in the frequency range of 20 - 40 GHz. The results of experimental studies of the developed ceramic tiles based on facing ceramics with electrically conductive additives of silicon carbide in the amount of 30 wt. % are presented and strontium titanate in the amount of 10, 20 and 30 wt. %. To determine the parameters of the interaction of electromagnetic radiation with samples, an upgraded meter of the standing wave coefficient and attenuation was used - a generator unit P2-65 with an indicator Я2Р-67. The developed composite ceramic materials meet the basic performance requirements for this class of materials. They can be effective for reducing the intensity of the electrical component of the electromagnetic field in the middle of rooms located in the areas of exposure to radio emission sources, as well as used to improve the environment to reduce the level of the electromagnetic field outside the premises where work related to electromagnetic radiation is located.

У сучасному світі електромагнітне випромінювання постійно супроводжує людину, впливаючи як на її здоров’я, так і на роботу технічних пристроїв. Одним із перспективних вирішень цієї задачі є використання спеціальних керамічних матеріалів, здатних ефективно поглинати випромінювання та можуть значно підвищити рівень безпеки навколишнього середовища. Метою роботи є виготовлення облицювальної плитки на основі композиційної радіопоглинаючої кераміки з додаванням карбіду кремнію та титанату стронцію. Дослідна композиційна керамічна плитка складається з трьох шарів. Визначали спектральні характеристики – коефіцієнти передачі, поглинання та відбиття у діапазоні частот 20 – 40 ГГц. Представлені результати експериментальних досліджень розробленої керамічної плитки на основі облицювальної кераміки з електропровідними добавками карбіду кремнію в кількості 30 мас. % та титанату стронцію в кількості 10, 20 та 30 мас. %. Для визначення параметрів взаємодії електромагнітного випромінювання зі зразками використовували модернізований вимірювач коефіцієнту стоячої хвилі та ослаблення – генераторний блок Р2-65 з індикатором Я2Р-67. Розроблені композиційні керамічні матеріали задовольняють основні експлуатаційні вимоги, що висуваються до даного класу матеріалів. Вони можуть бути ефективними для зниження інтенсивності електричної складової електромагнітного поля в середині приміщень, розташованих у зонах впливу джерел радіовипромінювання, а також використовувати з метою покращення екології для зниження рівня електромагнітного поля за межами приміщень, де розміщені роботи, пов’язані з електромагнітним випромінюванням.