Elektromanyetik radyasyon koruyucu UHMWPE-Ni-Ag hibrit kompozit malzemelerin geliştirilmesi

Elektronik haberleşme teknolojisinin yaygın olarak uygulanmasının neden olduğu elektromanyetik radyasyon kirliliği önemli ölçüde artmıştır. Bu bağlamda, yüksek yapısal dayanım gerektiren sistemlerde kullanılacak malzemelerin geliştirilmesi ve uygun elektromanyetik ekranlama davranışının sağlanması önemli bir çalışma konusudur. Ayrıca elektronik sistemlerin ve cihazların parazitten etkilenmeden birlikte çalışabilmeleri için elemanlar arasında elektromanyetik izolasyon da gereklidir. Elektromanyetik girişim (EMI) kalkanı, elektromanyetik radyasyonun bloke edilmesi anlamına gelir, böylece radyasyon esas olarak bloke edici ortamdan (veya kalkandan) geçemez. İletken duvarlar elektriksel koruma için kullanılır ve ferromanyetik malzemeler manyetik ekranlama için kullanılır. Ekranlamanın başarı değeri, ekranlama etkinliği (SE) ile ölçülür. Metal matriks elektromanyetik girişim (EMI) koruyucu malzemeler, yüksek yoğunluk, kolay korozyon, zor işleme ve yüksek fiyat gibi dezavantajlara sahiptir. Polimer matrisli kompozitler, düşük yoğunlukları, korozyon dirençleri, rekabetçi fiyatları ve iyi işlenebilirlikleri nedeniyle EMI ekranlamada geniş bir kullanıma sahiptir. Bu çalışmada, Elektromanyetik radyasyon koruyucu malzemeler geliştirmek amacıyla yüzeyi akımsız nikel kaplamaya hazır hale getirilen UHMWPE (Ultra High Molecular Weight Polyethylene) toz yüzeyleri kolay bir biriktirme yöntemi olan akımsız kaplama yöntemiyle Nikel ile kaplanmış ve üzerine Ag kaplama ve Nanogümüş katkısı yapılmıştır. Nikel kaplama, Ag ve NanoAg katkılarının tespiti, kompozit matris içerisinde dağılımını gözlemlemek amacıyla SEM-EDS analizleri gerçekleştirilmiştir. UHMWPE içerisindeki hakim fazlar Ni, Ag ve NanoAg, XRD analizi ile tespit edilmiştir. XRD analiz sonuçları tozların başarılı bir şekilde Ni ve Ag kaplandığını ve NanoAg katkılandığını göstermiştir. Elde edilen tozlar 180 °C'de 15 dk süresince sıcak preslemeye tabi tutularak Ni kaplı ve Ag ve NanoAg katkılı UHMWPE kompozitleri elde edilmiştir. Ni kaplı ve üzerine Ag ve NanoAg katkılı UHMWPE partiküllerine, ekranlama değerlerinin belirlenmesi için EMI-SE (Elektromagnetic Interference Shielding Effectiveness) ölçümü yapılmıştır. Çalışmanın sonuçları, akımsız Nikel kaplı (UH-Ni) kompozit malzemenin ekranlama değerinin 60 dB civarında, akımsız Ag kaplı (UH-Ni)Ag kompozit malzemenin 55 dB civarında ve NanoAg katkılı (UH-Ni)NAg kompozit malzemenin ekranlama değerinin 50 dB civarında olduğunu göstermiştir. Hem X hem de Ku-bandı için sonuçlar karşılaştırıldıklarında Ni kaplı UHMWPE partikülleri üzerine Ag ve NanoAg ilavesinin ekranlama değerlerini nasıl etkilediği gözlemlenmiştir.