تاثیر اندازه حفره‌ها و توزیع اندازه حفره‌ها بر ثابت دی الکتریک اسفنج پلی استایرن انبساطی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 کارشناسی ارشد،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 استادیار،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

5 استادیار،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

6 استادیار،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

doi
چکیده

پلیمرها کمترین ثابت‌ دی‌الکتریک را در بین مواد دارا هستند زیرا بطور عمده فاقد ممان دوقطبی مغناطیسی، ساختار غیرقطبی الکتریکی، ریزساختار بی‌شکل و وزن مخصوص کم (تراکم مولکولی کمتر) هستند. این خواص پلیمرها باعث شده به شدت مورد توجه صنایع برق، مخابرات و ارتباطات قرار گیرند. همچنین تهیه اسفنج از مواد پلیمری، روشی بسیار مؤثر برای کاهش بیشتر ثابت دی‌الکتریک آن‌ها است. فناوری تهیه مواد با ثابت‌های دی‌الکتریک دلخواه در طراحی و ساخت تجهیزات مخابراتی از جمله بازتابنده‌ها، لنزهای فرنل و لوئنبرگ و غیره کاربرد دارد. هدف این مقاله بررسی تأثیر مورفولوژی اسفنج‌های پلی‌استایرن انبساطی بر ثابت دی‌الکتریک می‌باشد که نسبت چگالی جریان جابجایی امواج الکترومغناطیس به چگالی جریان هدایتی امواج درمحیط تلف‌دار است. نمونه‌های اسفنج پلی‌استایرن انبساطی با میزان تخلخل، ضخامت دیواره حفره‌ها، میانگین اندازه حفره‌ها متفاوت و همگنی و ناهمگنی با استفاده از کوره تهیه شد و ساختار حفره‌ها، مشخصات دی‎الکتریک اسفنج‌ها به ترتیب با میکروسکوپ الکترونی روبشی، دستگاه تحلیل‌گر شبکه‌ای برداری و آنتن شیپوری لنزدار با استفاده از روش اندازه‌گیری دی‌الکتریک به روش فضای آزاد بررسی شدند. اثر اندازه حفره اسفنج‌های پلی‌استایرن در چگالی‌های برابر و متفاوت بر ثابت دی‌الکتریک در این مقاله بررسی شد. نتایج نشان می‌دهد، میانگین قطر حفره‌ها در چگالی‌های متفاوت با افزایش چگالی، افزایش نشان می‌دهد و ثابت دی‎الکتریک نیز افزایش می-یابد. در حالیکه در نمونه‌های با چگالی برابر با افزایش قطر حفره‌ها، ثابت دی‌الکتریک کاهش ظریف‌تری را نشان می‌دهد. در عین حال در چگالی برابر، نمونه اسفنج با توزیع همگن‌تر اندازه حفره‌ها دارای ثابت دی‌الکتریک کمتری نسبت به نمونه اسفنج با توزیع ناهمگن‌تر اندازه حفره‌ها است.