حمید اصفهانی

یکی از چالش های مهمی که سامانه های الکتریکی و الکترونیکی با آن مواجه هستند، تداخل امواج الکترومغناطیسی (EMI) ناشی از عواملی همچون دستگاه های بی سیم، سیستم های برق فشار قوی و امواج ساطع شده از دستگاه های ارتباطی است که عملکرد آن ها را با اختلال مواجه می سازد. یکی از روش های غلبه بر این چالش، استفاده از نانوکامپوزیت های هیبریدی پلیمری حاوی نانوذرات سرامیک است که می توانند امواج الکترومغناطیسی را جذب و جداسازی نمایند. در این راستا، در پژوهش پیش-رو، ورق های کامپوزیتی نانوساختار بر پایه پلی آمید 6 (PA6) حاوی نانوذرات زیرکونیا (ZrO2) و اکسید روی (ZnO) به روش الکتروریسی تولید و خواص میکروساختاری، الکتریکی و حفاظت الکترومغناطیس آن مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ریزساختار و توزیع اندازه قطر نانو الیاف تولیدی توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی گسیل میدانی (FE-SEM) و همچنین ترکیب شیمیایی و ساختار بلوری این نانوالیاف توسط طیف سنجی پراش انرژی (EDS)، نقشه آنالیز عنصری، آزمون پراش پرتو ایکس (XRD) و طیف سنجی رامان مورد بررسی قرار گرفتند. همچنین از دستگاه سلف سنج، خازن سنج و مقاومت سنج (LCR) جهت اندازه گیری ضریب دی الکتریک و از دستگاه تحلیلگر شبکه برداری (VNA) جهت ارزیابی اثربخشی محافظت الکترومغناطیسی (طبق استاندارد ASTM D4935) استفاده شد. حضور عناصر روی و زیرکونیوم در نانوکامپوزیت های حاوی اکسیدهای فلزی این دو عنصر توسط آزمون های رامان، EDS و نقشه آنالیز عنصری اثبات شد. همچنین مطابق نتایج آزمون میکروسکوپی، متوسط اندازه قطر الیاف تولیدی برای نمونه های فاقد افزودنی و حاوی نانوذرات اکسید زیرکونیوم و اکسید روی به ترتیب برابر با 032/0 ± 205/0، 068/0 ± 201/0 و 017/0 ± 149/0 میکرومتر بود. نتایج نشان پخش شوندگی مناسب نانوذرات زیرکونیا در بستر پلیمر و پخش شوندگی به طور کلوخه ای برای اکسید روی را تائید کرد. همچنین توزیع اندازه قطر الیاف وسیع در نمونه حاوی این نانوذرات مشاهده شد. نتایج آزمون XRD نیز بیانگر حضور ساختارهای بلوری هگزاگونال ZnO و مونوکلینیک ZrO2 در بستر نانوکامپوزیت های حاوی این نانوذرات به ترتیب با اندازه بلورک های برابر با 5/28 و 7/24 نانومتر بود. مقدار میانگین ضریب دی الکتریک در بازه 1/0 تا 2 کیلو هرتز برای نمونه ی PA6 و نانوکامپوزیت های حاوی نانوذرات ZrO2 و ZnO به ترتیب برابر ب