بخشی از مقاله
چکیده
امروزه با پیشرفت دستگاههای شناسایی الکترونیکی از قبیل رادار و مادونقرمز، قابلیت شناسایی و کشف اهداف توسط جنگافزارهای زمینی و هوایی افزایشیافته است؛ بنابراین دستیابی بهفنّاور ی استتار در برابر امواج و مهمتر از آن نیاز به پوششهایی که قادر به کاهش یا حذف اثرات نامطلوب و مخرب این امواج را دارند، اهمیت فراوانی یافته است. این پژوهش به بررسی اثر ساختار بافتهای سوراخدار حلقوی تاری پوشش دادهشده با پلی-آنیلین بر اتلاف و جذب امواج الکترومغناطیس میپردازد.
برای نیل به این منظور، 5 نمونه پارچه با ابعاد سوراخ-های متفاوت تولید گردید. آزمایشهای جذب و انعکاس امواج به کمک تجهیزات موجبر، در محدوده بسامد 8 تا 12 گیگاهرتز بر روی نمونهها انجام شد . نتایج نشان داد ابعاد سوراخها و همچنین پوشش پلیآنیلین، بهعنوان جاذب، نقش اتلافی را در رابطه با امواج برخوردکننده ایفا کرده و بر روی میزان جذب و انعکاس امواج تأثیرگذار بودند؛ بطوریکه با کاهش ابعاد سوراخ میزان عبور امواج کاهش و میزان اتلاف موج بیشتر خواهد شد.
-1 مقدمه
در دهههای اخیر استفاده از امواج الکترومغناطیسی در صنایع مختلف افزایش چشمگیری یافته است و نیاز به پوششهایی که بتوانند اثرات نامطلوب و مخرب این امواج را کاهش یا تعدیل و یاکاملاً حذف کنند، احساس میشود. همچنین پیشرفت دستگاههای شناسایی الکترونیکی از قبیل رادار، قابلیت شناسایی و کشف اهداف توسط جنگ-افزارهای زمینی و هوایی بهطور فراوانی افزایش داده است و بنابراین دستیابی بهفنّاوری استتار در برابر امواج و تجهیزات رادار در حملات نیروهای دشمن، اهمیت فراوانی یافته است.
در این راستا پیشرفتهایی جهت اختفای طبیعی و مصنوعی در برابر دید انسان و دوربینهای دید در شب مادونقرمز صورت گرفته است .[2,1] برای ممانعت از تشخیص رادار برای جنگافزارها و تجهیزات نظامی استفاده از مواد منعکسکننده امواج رادار، رزین گسیل کننده امواج IR برای استتار مادونقرمز، رنگهای بصری برای استتار بصری و ایجاد برشهای به شکل 'S' پانچ شده بر روی پوششها بهمنظور ایجاد استتار بهتر، گزارش شده است .[3]
اهمیت استفاده از پلیمرهای رسانا برای کاربرد در محافظت در برابر تداخل الکترومغناطیسی، اتلاف امواج الکترومغناطیسی فنّاوری استتار است؛ بنابراین در پژوهشی داوان و همکارانش به بررسی اثر پلی آنیلین پوشش دادهشده روی پارچه بر روی حفاظت در فرکانس 101 گیگاهرتز پرداختند. نتایج آزمایش نشان داد که با افزایش ضخامت پلی آنیلین پوشش دادهشده روی سطح پارچهی پلیاستر، حفاظت الکترومغناطیسی افزایش مییابد.
همچنین نتایج آزمایش حاکی از این بود که پلی آنیلین دوپ شده با اسیدکلریدریک بیشترین حفاظت الکترومغناطیسی را دارد .[4] همچنین در بررسی تأثیر ساختار بر میزان جذب و انعکاس امواج، نتایج نشان داد برابر بودن فاکتورهای پوشش تار و پود در بافتهای تافته و سرژه باعث انطباق نتایج آزمایش در دو جهت تار و پود میگردد .[5]
به دلیل آنکه استفاده از بافتهای حلقوی سوراخدار برای پوشش تجهیزات نظامی، به نسبت بافتهای تاری-پودی با تراکم بالا دارای انعطافپذیری بالاتر، وزن کمتر و تولید بهصرفهتر هستند[6]؛ همچنین انتظار میرود اندازه حفرهها در بازدهی پوشش جاذب اثرگذار باشد، بنابراین در این پژوهش از پارچههای حلقوی تاری سوراخدار پوشش دهی شده با پلیمر رسانای پلیآنیلین استفاده شده است. در ادامه جهت بررسی جذب امواج الکترومغناطیسی توسط چنین پوششیهایی، به نحوه آمادهسازی و آزمایشات جذب و انعکاس امواج ماکروویو موسوم به باند X، در محدوده بسامد 8 تا 12 گیگاهرتز بر روی این پوششها پرداخته میشود.
-2 تجربیات
بهمنظور بررسی تأثیر اندازه سوراخ بر روی کاهش سطح مقطع راداری و اندازهگیری خصوصیات نفوذپذیری الکتریکی و مغناطیسی از پارچه پلیاستر سوراخدار حلقوی تاری استفاده شد. مشخصات منسوجات تهیهشده و مورداستفاده در جدول 1 آورده شده است. بهمنظور برطرف کردن مواد خارجی مانند روغنهای ریسندگی، واکسها و ناخالصیهای قابلحل در محلولهای شستشو، عملیات شستشو برای نمونه پارچههای تولیدی در حمام حاوی 1g/L صابون غیر یونی و 1g/L سدیم کربنات با نسبت مایع 1 به 20 به مدت نیم ساعت در دمای 80 درجه سانتیگراد انجام شد. پس از آن نمونهها با آب نرم شستشو دادهشده و در دمای اتاق خشک شدند.[7]
1؛-2 سنتز پلیآنیلین و ایجاد لایهی پلیمری بر سطح پارچه
وجود پلیمر رسانای پلی آنیلین که خود از جاذبهای خوب و پیشرفته بشمار میآید سبب اتلاف و جذب امواج الکترومغناطیس میشود. با توجه به هزینهی بالای روشهای مختلف سنتز پلی آنیلین همچون روش سنتز الکتروشیمیایی، بهمنظور کاهش هزینهها، سنتز پلیمر بهصورت شیمیایی انجام شد.[8] با توجه به آنکه خصوصیاتی چون ثبات پلیمر بر سطح منسوج، یکنواختی پوشش در سطح و رسانایی منسوج نهایی از مواردی است که بایستی مدنظر قرار گیرد، لذا در این پژوهش روش چاپ بهمنظور قرارگیری پلیمر روی سطح نمونه استفاده گردید.
2؛-2 اندازهگیری جذب و انعکاس امواج الکترومغناطیس
بهمنظور محاسبه و ارزیابی میزان جذب و انعکاس نمونهها از تجهیزات ماکروویوی مجهز به موجبر و تحلیلگر شبکه، موجود در آزمایشگاه ماکروویو دانشگاه تهران استفاده شد. در شکل 2، شماتیک موجبر و تحلیلگر شبکه نشان داده شده است. در این تجهیزات، امواج با یک فرکانس و پهنای باند مشخص توسط موجبر به سطح جسم تابیده میشود و انعکاس بازگشتی امواج توسط تحلیلگر شبکه ارزیابی میگردد. یک تحلیلگر شبکه وسیلهای است که پارامترهای پراکندگی شبکههای مایکوویوی را اندازه-گیری میکند.
