Hide/Show Apps

Mikrodalga frekanslarında etkin elektromanyetik dalga soğurucu kompozitlerin tasarımı ve geliştirilmesi

Elektromanyetik (EM) dalgalar günümüz teknolojisinde radarlar, telekomünikasyon, telsiz (wireless) bilgi transferi yanında tıbbi tanı koyma ve araştırma sistemlerini de içeren askeri ve sivil uygulamalarda geniş kullanım alanları bulmaktadır. Teknolojideki gelişmelerin bir sonucu olarak santimetre ve milimetre seviyesinde dalga boyuna sahip elektromanyetik dalgaların kullanımı her geçen gün yaygınlaşmakta ve farklı kaynaklardan yayılan dalgaların birbirleriyle ya da çevreyle etkileşimleri giderek büyüyen bir sorun haline gelmektedir. Yüksek frekanslarda ve geniş frekans bantlarında çalışan bu uygulamalar, gerek yüksek performans gereksinimleri gerekse çalışma güvenliği ve kararlılığı açısından elektromanyetik dalga soğurucu malzemelerin gelişimini zorunlu kılmaktadır. Bu kapsamda, son yıllarda EM dalga soğurucu ve parazit önleyici malzemeler üzerine çalışmalar yoğunlaşmıştır. Günümüze kadar bu amaç için üretilmeye çalışılmış olan malzemelerin uygulanmasında birçok sorun ve kısıtlamayla karşılaştığı görülmüştür. Bunlar, geliştirilen malzemenin yeterli genişlikte bir frekans aralığında etkin olmaması ve ağırlık ya da çevresel koşullara dayanım gibi yapısal özellikler bakımından istenilen davranışı göstermemesidir. Proje kapsamında 18-40 GHz frekans aralığında etkin elektromanyetik (EM) dalga soğurucu işleve sahip yapısal kompozit malzemelerin geliştirilmesi ve bu malzemelerin karakterizasyonu konularında çalışmalar yapılmıştır. Bu kapsamda, normal şartlar altında dielektrik özellikleri sebebiyle EM dalgalara geçirgen olan cam ve aramid elyaf dokumalar yüzeylerine nanometre mertebesinde kalınlıklarda uygulanan metalik kaplamalarla EM dalgaları soğurucu hale getirilmiştir. Yüzeyleri modifiye edilen bu elyaf dokumalarla oluşturulan çok katmanlı yapılarla epoksi matris takviye edilmiş ve EM dalgaları ölçüm yapılan aralıkta %90 ve üzerinde soğuran EM dalga soğurucu prototip kompozitler üretilmiştir. Ayrıca, üretilen prototip kompozitlerde silanlama uygulaması yapılmış ve takviye malzemesi olarak kullanılan elyaf dokuma yüzeylerine uygulanan metalik modifikasyon sebebiyle bozulmuş olabilecek elyaf-matris etkileşimi iyileştirilerek mekanik özelliklerde düşüş olmamasına çalışılmıştır. Her ne kadar bu çalışma kapsamında optimizasyonu hedeflenmemiş olsa da silanlamanın ara yüzey etkileşimini geliştirerek EM dalga soğurucu kompozitlerin mekanik özelliklerini geliştirmede kullanılabileceği gösterilmiştir.