Теоретико-экспериментальный подход в задаче создания радиопоглощающих покрытий на основе композита из вододисперсионной краски и многостенных углеродных нанотрубок тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Червинская Анна Сергеевна

• Червинская Анна Сергеевна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Червинская Анна Сергеевна

Введение

1 Радиофизические методы исследования электромагнитных характеристик материалов

1.1 Объемный прямоугольный резонатор для исследования электромагнитных характеристик материалов

1.1.1 Метод малых возмущений

1.1.2 Измерительные установки

1.2 Выводы по главе

2 Модификация метода малых возмущений применительно к измерениям с помощью объемного прямоугольного резонатора

2.1 Структура электромагнитного поля в резонаторе

2.2 Основной тип колебаний

2.3 Вывод формул для расчета электромагнитных характеристик образца

2.4 Численный эксперимент. Оценка погрешностей

2.4.1 Диэлектрический образец

2.4.2 Магнитодиэлектрический образец

2.5 Выводы по главе

3 Композиционные материалы. Особенности композита из краски и МУНТ

3.1 Технологии изготовления композитов на основе МУНТ

3.2 Композиционные материалы на основе углеродных нанотрубок

3.3 Композиционные материалы на основе магнитных материалов и МУНТ

3.4 Выводы по главе

4 Электромагнитные характеристики композиционных материалов

4.1 Методики изготовления и описание экспериментальных образцов

4.2 Методики исследования экспериментальных образцов композиционных материалов

4.3 Оценка относительной погрешности измерения комплексной диэлектрической проницаемости

4.4 Материалы с большими потерями

4.4.1 Влияние длительности УЗО образцов с МУНТ на электрофизические характеристики композиционных материалов

4.4.2 Спектры комплексных диэлектрической и магнитной проницаемостей магнитодиэлектрика

4.5 Влияние систематической погрешности измерения диэлектрической проницаемости на коэффициенты отражения

4.6 Моделирование многослойного покрытия

4.7 Выводы по главе

Заключение

Список литературы

Приложение А Справка о внедрении в учебный процесс

Приложение Б Справка о внедрении результатов диссертации в научную и производственную деятельность предприятия ООО «Радиозащита-Т»

Введение

Радиопоглощающие материалы (РПМ) широко применяются в авиации, медицине, микроволновой технике, беспилотных транспортных средствах и других современных технологиях. Эти материалы позволяют решать проблему электромагнитной совместимости узлов и деталей радиоэлектронной аппаратуры, снизить суммарный электромагнитный фон, уменьшая опасность для здоровья человека, вызванную электромагнитным излучением. Чаще всего они используются в виде покрытий, которые предотвращают или минимизируют отражение падающих электромагнитных волн (ЭМВ). Эффект поглощения ЭМВ обусловлен, в первую очередь, электромагнитными характеристиками материалов. Поэтому при разработке РПМ с улучшенными свойствами необходимо проводить всесторонние исследования их электромагнитных характеристик: комплексной диэлектрической проницаемости е* = е' + уе'' (КДП) и комплексной магнитной проницаемости = + у'ц," (КМП).

Для этого требуются быстрые и неразрушающие методы, позволяющие провести количественную оценку электромагнитных характеристик материалов на высоких частотах. В настоящее время применяются различные методы измерения диэлектрических и магнитных свойств материалов. Наиболее подходящий метод выбирается, исходя из точности и удобства методики измерения, формы и типа испытываемого материала. Для измерений электромагнитных характеристик образцов небольших размеров на микроволновых частотах наиболее подходящими являются резонаторные методы. Данные методы можно разделить на две группы: 1) явление резонанса реализуется в объеме исследуемого образца материала; 2) явление резонанса реализуется в полости резонатора с проводящими металлическими стенками. При исследовании диэлектрических материалов в первом случае говорят о методе диэлектрического резонанса, во втором - о методе возмущения объемного резонатора, при этом наличие образца в полости вызывает только «возмущение» распределения поля в металлической полости.

Исследование электромагнитных параметров материалов с использованием электродинамических систем (объемные волноводы и резонаторы) в качестве измерительных ячеек относится к обратным задачам электродинамики. От выбора измерительной ячейки и формы образца зависит возможность получения строгого решения данной задачи. Например, в случае объемного круглого резонатора с помещенным в его центр круглым цилиндром задача решается строго аналитически. Задача об объемном прямоугольном резонаторе, внутри которого находится образец материала в виде параллелепипеда, полностью перекрывающего поперечное сечение без наклона и зазоров со стенками, или полностью заполняющего внутренний объем, имеет строгое решение.

При измерении параметров материалов с большими потерями

> 0,5; tg5^ > 0,5) требуется исследование образцов малых размеров для выполнения условия малого «возмущения» распределения поля. В этом случае рассматриваемая задача об объемном прямоугольном резонаторе с малым включением в виде предельной формы эллипсоида вращения (сфера, диск, длинный цилиндрический стержень) не имеет строгого решения. Для ее решения необходимо использовать приближенные методы решения. К настоящему времени библиография, содержащая приближенные методы решения, достаточно большая. Одним из часто используемых приближенных методов решения граничных задач является метод возмущений, заключающийся в наблюдении основных характеристик резонатора при внесении в него малого возмущения: резонансной частотой и добротностью, изменения которых измеряются относительно невозмущенного состояния электродинамической системы. При этом под малым возмущением понимается: малость геометрических или электрических размеров возмущения (измеряемого образца) по сравнению с размерами резонатора; измеряемый образец бесконечно тонкий; измеряемый образец расположен в пучности электрического или магнитного поля; внутри измеряемого образца соответствующее поле (электрическое или магнитное) однородно.

Настоящая работа посвящена исследованию электродинамической системы, представляющей собой объемный прямоугольный нагруженный резонатор.

Нагрузкой резонатора являются малые включения («возмущения системы») из разнообразных материалов, как изотропных, так и анизотропных, с большими и малыми диэлектрическими и магнитными потерями. Диэлектрическая проницаемость (ДП) и магнитная проницаемость (МП) материалов включений оказывают влияние на резонансные свойства рассматриваемой электродинамической системы, так как изменяют электрическую длину волны и величину потерь электромагнитного излучения в резонаторе. Примером таких включений являются композитные материалы с различными наполнителями, в том числе проводящими. Измерение характеристик рассматриваемой электродинамической системы позволяет, путем решения обратной задачи, восстановить электромагнитные характеристики материалов включений.

Проблема измерений образцов материалов с большими потерями с помощью объемного резонатора обсуждалась еще в работах Никольского В.В. [1] и Гуревича А.Г. [2].

В.В. Никольский в своей работе [1] отметил, что если ограничиться малыми возмущениями (один из геометрических размеров возмущения много меньше электрической длины колебания, а остальные размеры бесконечны), то можно считать, что электромагнитное поле в среднем (т.е. большей части полости) в резонаторе мало отличается от начального поля, и тем самым картина электромагнитного поля резонатора не изменяется при внесении образца. В этом случае для расчетов можно воспользоваться теорией метода малых возмущений (ММВ). В противном случае, по мнению В.В. Никольского, применение метода малых возмущений невозможно.

А.Г. Гуревич [2] доказал, что решение задачи возможно только в случае выполнения условия квазистационарности электромагнитного поля по поперечному сечению включения предельной формы эллипсоида вращения, малости его размера (радиус сферы или толщина диска /стержня) по сравнению с длиной волны в обеих средах (резонаторе и включении) и нахождение образца в пучности электрического или магнитного полей. При этом условие малости размеров образца по сравнению с длиной волны в среде не является достаточным. Это объясняется тем, что если

образец находится вблизи узла электрического или магнитного полей, то условие квазистатической аппроксимации не применимо. Таким образом, по мнению А.Г. Гуревича, невозможно использовать ММВ при исследовании электромагнитных характеристик (ЭМХ) включений резонаторным методом.

При решении практических задач не всегда имеется возможность изготовить экспериментальный образец в виде предельной формы эллипсоида вращения, удовлетворяющий всем вышеперечисленным условиям малого возмущения. Поэтому возникает необходимость разработки методики измерения электромагнитных характеристик с помощью прямоугольного резонатора, позволяющей исследовать образцы материалов с малыми и/или большими диэлектрическими и магнитными потерями, форма которых отличается от предельной, и оценки возможности применения метода малых возмущений в этом случае.

В настоящей работе исследовались возможности расширения динамического диапазона резонаторного метода и повышения достоверности измерений ЭМХ включений, и исследовалась пороговая чувствительность сверхвысокочастотного метода измерения.

В качестве испытуемых материалов для оценки результатов проведенного исследования и детализации требований по использованию метода малых возмущений использовались композиты разных составов, содержащие, в том числе, углеродные нанотрубки (УНТ) и порошки ферритов гексагональной структуры. Задача измерения электромагнитных параметров подобных материалов является самостоятельной важной задачей.

Композиционные материалы с УНТ в качестве наполнителя исследуются с момента открытия последних. Это вызвано тем, что УНТ являются проводящими структурами, которые при добавлении в связующее оказывают сильное влияние на значения комплексной диэлектрической проницаемости изготовленных образцов. При большой концентрации наполнителя система переходит в проводящее состояние. Также в ряде работ [3-5] отмечено, что наблюдается реакция УНТ при воздействии на них магнитного поля, вызванная тем, что при осаждении трубок с

использованием металлических катализаторов во внутренних областях нанотрубок присутствуют ферромагнитные наночастицы.

Известно, что важнейшим фактором, который влияет на безопасное функционирование технических и биологических объектов, является ослабление амплитудных или действующих значений параметров электромагнитного излучения различной природы. Поэтому разработка и исследования новых высокоэффективных широкополосных радиопоглощающих и/или радиоотражающих материалов являются актуальными для решения задач уменьшения помех и осуществления электромагнитной совместимости устройств.

При разработке поглотителей электромагнитных волн в качестве наполнителей используются разнообразные материалы, которые могут поглощать электромагнитное излучение в конкретном диапазоне частот: карбонильное железо, низкочастотные и высокочастотные ферриты, сажа и др. Области применения материалов определяются их электрическими и магнитными свойствами, к которым относятся: КДП и КМП, а также удельная электропроводность. Данные характеристики должны быть известны при описании процесса распространения электромагнитной волны и, в зависимости от природы материала, являются нелинейными, тензорными и комплексными величинами.

Электромагнитная энергия поглощается материалом за счет диэлектрических и магнитных потерь, а также за счет потерь на электропроводность, необходимых для достижения максимума эффективности экранирования. Вместе с тем, падающая на материал электромагнитная волна отражается от границы раздела сред. Величина коэффициента отражения будет тем больше, чем больше скачок волнового сопротивления на границе раздела сред. Поэтому необходимо проводить исследования по подбору состава материала, позволяющего уменьшить этот скачок.

Из проведенного обзора литературных данных следует, что имеется много работ, посвященных исследованию зависимости механических и электромагнитных свойств композитов от концентрации наполнителей. Причем рассматриваются, как правило, двухкомпонентные материалы. Для многокомпонентных материалов на данный момент теоретических моделей и экспериментальных данных ничтожно

мало, главным образом, из-за недостатка фактического материала. По этой причине экспериментальные исследования свойств многокомпонентных композиционных материалов являются одной из задач, решаемых в электротехническом материаловедении. Рассматриваемые в данном исследовании композиционные материалы на основе лакокрасочных материалов с добавлением УНТ являются многокомпонентными.

Актуальность и степень разработанности темы исследования Число публикаций, посвященных исследованиям композиционных материалов с многостенными углеродными нанотрубками (МУНТ), ежегодно увеличивается. Наноразмерные наполнители для композитов, изготовленные из таких материалов, являются перспективными для разработки радиопоглощающих и радиоотражающих покрытий. При этом необходимо особо отметить, что технологии изготовления композиционных материалов на основе наноразмерных наполнителей позволяют варьировать их морфологию.

Однако, теория получения материалов с заданными электромагнитными характеристиками пока еще не создана и сведения о вновь создаваемых материалах получают только экспериментальным путем. Это связано с большой зависимостью от структуры, чистоты исходных составляющих, а также от технологии изготовления композитов.

Тем не менее установлено, что МУНТ имеют высокую собственную электропроводность, величина которой была рассчитана Усановым Д.А. и др. [6]. Cruz H. [7], Elaskalany M. и др. [8] указывают на большое аспектное отношение МУНТ, что влияет на электрофизические характеристики композитов. Оба фактора приводят к возникновению диэлектрических потерь в композиционных материалах, содержащих МУНТ. Kim S.Y. [9], Dotsenko O.A. и др. [10] отмечают, что на величину диэлектрических потерь оказывает влияние концентрация МУНТ. Jozwiak B. [11], Park J. M. [12], Yedra A. и др. [13] установили, что на распределение МУНТ по объему композита влияют технологические приемы первичной обработки исходной смеси. Khan M.Z. и др. [14] отмечают, что добавление магнитных

материалов в композицию, содержащую МУНТ, позволяет управлять свойствами радиопоглощающего покрытия.

При разработке радиопоглощающих материалов с улучшенными свойствами требуется определение точных значений их электромагнитных характеристик. Как правило, такие материалы имеют большие значения диэлектрических и магнитных потерь [15-21]. В таких условиях роль надежной измерительной ячейки, обеспечивающей получение достоверных результатов (особенно при работе с материалами, имеющими большие диэлектрические и/или магнитные потери) может выполнять прямоугольный объемный измерительный резонатор.

Работы в области решения задачи об объемном резонаторе, в полость которого помещено металлическое, диэлектрическое или гиротропное тело, ведутся уже долгое время. Большой вклад в эти исследования внесли Bethe H. A. и Schwinger J. [22] разработавшие теоретические обоснования применения ММВ для малых, по сравнению с длиной волны, образцов, в которых электромагнитное поле можно считать однородным по образцу. Waldron R. A. [23] вывел формулы для сдвига частоты при размещении образца феррита или диэлектрика в полости резонатора. Klein O. и др. [24], Donovan S. и др. [25] провели аналитический расчет одноосного сфероида, находящегося в максимуме магнитного поля или сплющенного сфероида, находящегося в максимуме электрического поля. Никольский В. В. [1] и Гуревич А. Г. [2] в своих работах обсуждали применение метода малых возмущений для определения ЭМХ небольших образцов исследуемых материалов. Все авторы рассматривали некоторые допущения, позволяющие упростить получаемые расчетные формулы.

Так, Зейде К.М. [26], Karami M. и др. [27] указывают на необходимость учета коэффициентов связи резонатора и коаксиально-волноводного перехода. Laur V. и др. [28] предлагают численный подход, позволяющий расширить диапазон применимости метода возмущений для материалов с большими потерями за счет построения калибровочной зависимости для материалов с известными значениями ЭМХ. Jha A.K. и др. [29] предложена численная модель, учитывающая деполяризующий фактор образца. Ma J. с соавторами [16] предлагают для

материалов с высокими потерями изменить местоположение образца в резонаторе, чтобы выполнялось предположение о малом возмущении резонатора. Yamaguchi Т. и др. [18] в работе проводят электромагнитное моделирование с применением систем автоматизированного проектирования и сравнение результатов натурного и компьютерного эксперимента. Гуап^епко I. и др. [30] предлагают модифицированный резонансный метод точного определения комплексной диэлектрической проницаемости образцов с большими значениями диэлектрической проницаемости и малыми потерями. Егоров В.Н. [15] использовал прямоугольный резонатор для измерения электромагнитных параметров стержней, трубок, порошков и жидкостей с большими потерями.

При этом в рассмотренных источниках не учтено влияние конечного размера магнитодиэлектрического образца, из-за чего нарушается одно из важных приближений ММВ - условие воздействия на образец только одной составляющей электромагнитного поля: электрической или магнитной.

Таким образом, в случае материалов с большими значениями диэлектрических и магнитных потерь требуется модернизация упомянутого выше метода малых возмущений для прямоугольного объемного резонатора.

Данная диссертационная работа содержит:

1. Результаты исследования электромагнитных характеристик прямоугольного объемного резонатора, в качестве включений в который рассматриваются материалы с большими диэлектрическими и магнитными потерями.

2. Результаты разработки и изготовления радиопоглощающих покрытий на основе композита из вододисперсионной краски и МУНТ, которые показывают, что композиционные материалы на основе вододисперсионной краски, содержащей в качестве наполнителей МУНТ и ферриты гексагональной структуры, обеспечивают возможность получения материалов с вариацией значений величин диэлектрической и магнитной проницаемости, что является очень важным свойством.

Цели и задачи, объект и предмет исследования

Перед данной работой поставлены следующие цели: 1) исследовать применимость метода малых возмущений при измерении резонаторным методом

характеристик материалов с большими потерями; 2) исследовать новые композиционные радиоматериалы на основе углеродных наноструктур и высокочастотных ферритов для решения задач электромагнитной совместимости и электромагнитного экранирования.

Для достижения цели были решены следующие теоретические и экспериментальные задачи:

1) проведен обзор литературы за последние десять лет;

2) проведена корректировка формул для расчета диэлектрической и магнитной проницаемости материалов из измерений резонаторным методом;

3) произведена оценка возможности применения скорректированных формул для повышения точности полученных результатов;

4) определена чувствительность электродинамической системы к ЭМХ и геометрическим размерам исследуемых образцов;

5) выбраны материалы для исследования и описаны их свойства;

6) отработана методики изготовления материалов и измерения их электромагнитных характеристик;

7) измерены электромагнитные характеристики материалов в сверхвысокочастотном диапазоне;

8) исследовано влияние ультразвуковой обработки (УЗО) на электромагнитные характеристики материалов;

9) проведено моделирование многослойных структур.

Предмет и объект исследования

Объектом исследования является электродинамическая система: объемный прямоугольный резонатор.

Предметом исследования являются электромагнитные характеристики диэлектрических и магнитных включений резонатора.

Новизна исследования

1. Определено, что систематические ошибки в измерениях амплитудно-частотной характеристики резонатора и расчете на их основе действительной части

диэлектрической проницаемости приводят к неопределенности в результатах моделирования коэффициента отражения поглощающего материала.

2. Проведена модификация формул ММВ прямоугольного объемного резонатора, учитывающая фактические размеры и местоположение исследуемого образца в полости резонатора, позволяющая уточнить рассчитываемые значения диэлектрической и магнитной проницаемости измеряемых материалов.

3. Установлена количественная зависимость между размером образца, его формой и смещением в полости резонатора относительно центра и погрешностью расчета диэлектрической и магнитной проницаемости материалов.

4. Впервые разработаны новые материалы на основе МУНТ и вододисперсионной краски, которые можно использовать в качестве поглощающих и/или отражающих покрытий с требуемыми свойствами в микроволновом диапазоне.

Теоретическая значимость работы

Теоретическая значимость исследования заключается в детальном анализе влияния погрешности определения диэлектрической проницаемости на величину коэффициента отражения и ширину полосы поглощения радиопоглощающих покрытий.

Учет размеров образца в расчетных формулах теории возмущений позволяет повысить точность определения материальных параметров (диэлектрической и магнитной проницаемости) исследуемых образцов резонаторным методом.

Выбор времени ультразвуковой обработки исходной смеси для изготовления композитов на основе вододисперсионной краски и многостенных углеродных нанотрубок без изменения состава оказывает существенное влияние на значения диэлектрической проницаемости композиционного материала.

Практическая значимость работы

Модифицированные формулы ММВ для электродинамической системы позволяют уточнить диапазон рабочих частот материалов, из которых были изготовлены включения различной природы.

Проведенная метрологическая оценка позволила сформулировать рекомендации к геометрическим размерам экспериментальных образцов.

Разработанная методика подготовки исходной смеси для изготовления композитов без изменения первоначального состава и массы может использоваться при производстве поглощающих и/или отражающих покрытий.

Результаты диссертационного исследования могут быть использованы:

1. для развития резонаторного метода измерений в части оптимизации геометрических параметров включения в резонатор при решении конкретных практических вопросов.

2. при создании материалов, решающих задачи электромагнитной совместимости узлов радиоаппаратуры,

3. при решении задач снижения вредного воздействия побочного электромагнитного излучения на биологические объекты,

4. при создании радиопоглощающих материалов и покрытий для иных прикладных производственных и научно-исследовательских приложений.

Результаты работы использованы при выполнении научных проектов:

№ 8.2.08.2017 «Исследование взаимосвязи строения и электромагнитных свойств многокомпонентных углеродных наноструктур» (14.04.2017-31.12.2017, г. Томск) и РФФИ № АААА-А19-119121690053-2 «Влияние природы контактов между многослойными углеродными нанотрубками на процесс контролируемого пробоя в полимерных композитах и его влияние на электрофизические свойства композитов» (2019-2020, г. Новосибирск).

Методология и методы исследования

Для выполнения поставленных задач применялись математическое моделирование, численный расчет и экспериментальные методы.

Исследование электромагнитных характеристик образцов материалов проводилось с применением резонаторной, конденсаторной и коаксиальной измерительных ячеек.

Исследование морфологии поверхности экспериментальных образцов проводилось методом оптической микроскопии.

Вычисление спектров диэлектрической и магнитной проницаемости проводилось с помощью расчетных формул соответствующих методов измерения.

Расчет электромагнитного отклика от многослойных покрытий проводился на основе теории, разработанной Л.М. Бреховских [20].

Положения, выносимые на защиту:

1. Прогнозируемая для образца полоса поглощения на уровне минус 3 дБ уменьшается, а минимальное значение коэффициента отражения на заданной частоте увеличивается, вследствие систематической ошибки определения действительной части диэлектрической проницаемости, возникающей из-за неучета фактического размера образца.

2. Модификация метода малых возмущений путем учета фактического размера экспериментального образца и его расположения относительно центра объемного прямоугольного измерительного резонатора приводит к увеличению точности расчета электромагнитных параметров материала образца вплоть до 10 %.

3. Ультразвуковое диспергирование композита из вододисперсионной краски, содержащей 0,5 масс. % МУНТ со средним диаметром 9,4 нм и средней длиной 15 мкм, в течение 1.. .20 минут и на уровне мощности 75 Вт приводит:

- к немонотонному изменению временной зависимости диэлектрической проницаемости композита,

- к появлению на указанной зависимости двух максимумов, вызванных дезагломерацией МУНТ, их частичным разрушением по местам дефектов и проявлением звукокапиллярного эффекта.

Степень достоверности полученных результатов

Достоверность полученных результатов подтверждается измерениями, проведенными на поверенном оборудовании и аттестованными методиками центра коллективного пользования (ЦКП) Томского государственного университета «Центр радиофизических методов измерения, диагностики и исследований параметров природных и искусственных материалов», аккредитованного на техническую компетентность.

Достоверность доказана сравнением полученных значений электромагнитных параметров образцов материалов измерением образцов с измеренными значениями электрофизических параметров, полученных коаксиальным методом.

Достоверность подтверждается сравнением экспериментальных и численных результатов расчета электромагнитных параметров композиционных материалов.

Достоверность доказана многократными измерениями образцов с известными значениями диэлектрической и магнитной проницаемостей в пределах погрешностей, оцененных при выполнении работы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретико-экспериментальный подход в задаче создания радиопоглощающих покрытий на основе композита из вододисперсионной краски и многостенных углеродных нанотрубок»

Апробация работы

Основные результаты диссертационной работы были представлены на конференциях различного уровня: 1) Всероссийской конференции «Современные проблемы радиоэлектроники» (Красноярск, 2016); 2) IV Всероссийском конкурсе научных докладов студентов «Функциональные материалы: разработка, исследование, применение» (Томск, 2017); 3) Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов (Томск, 2015-2020); 4) Всероссийской конференции «Наука. Технологии. Инновации» (Новосибирск, 20162017); 5) Четвертом и Пятом Российско-Белорусском семинаре «Углеродные наноструктуры и их электромагнитные свойства» (Томск, 2019, 2021); 6) Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы радиофизики» (Томск, 2017, 2019); 7) VI Белорусско-Российском семинаре-конференции «Углеродные наноструктуры, тонкие пленки и композиты: синтез, физико-химические свойства и применения» (Минск, 2022), 8) VII Белорусско-Российском семинаре-конференции «Углеродные наноструктуры, тонкие пленки и композиты: синтез, физико-химические свойства и применения» (Горячинск, 2023).

Личный вклад автора

Работа выполнялась в Томском государственном университете на радиофизическом факультете, на кафедре радиоэлектроники. Автором проведен вывод корректирующего множителя для формул метода малых возмущений, учитывающего объем и местоположение образца в объемном прямоугольном резонаторе. Автором изготовлены экспериментальные образцы, проведены

измерения электромагнитного отклика измерительных ячеек, вычислены электромагнитные характеристики исследуемых материалов, а также проведена обработка полученных данных. Совместно с научным руководителем диссертационной работы, кандидатом физико-математических наук доцентом О.А. Доценко поставлена научная задача, обсуждены и опубликованы основные результаты исследований.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 115 наименований, двух приложений. Общий объем диссертации составляет 135 страниц. В диссертации содержится 60 рисунков, 16 таблиц.

Благодарности

Благодарю сотрудников кафедры радиоэлектроники НИ ТГУ кандидата физико-математических наук, доцента В. И. Сусляева, кандидата физико-математических наук, доцента В. А. Журавлева, кандидата технических наук, доцента Д. В. Вагнера, кандидата физико-математических наук, доцента Г. Е. Кулешова за помощь в работе и полезные советы.

1 Радиофизические методы исследования электромагнитных характеристик

материалов

Исследование динамических электромагнитных характеристик материалов на микроволновых частотах имеет долгую историю. С начала 1950-х годов ХХ века было разработано множество методов и методик измерения в этой области частот: квазиоптические методы или методы свободного пространства [31], волноводные методы [32, 33], резонансные методы [34]. При выборе метода измерений необходимо учитывать рабочий диапазон частот используемых измерительных ячеек. Кроме этого, на каждый выбранный метод накладываются требования: по подготовке образцов необходимых форм и размеров [35]; к предполагаемым электромагнитным характеристикам образцов при проведении измерений [15] и др.

На частотах выше 100 МГц уменьшается добротность квазистационарных измерительных систем на основе конденсаторов и индуктивностей, и они не могут быть использованы в качестве измерительных ячеек. Повышение добротности достигается использованием электромагнитных колебательных систем, представляющих собой полностью или частично замкнутые объемы с проводящими стенками, в которых реализуется режим стоячих волн. Эти системы называются полыми или объемными резонаторами.

Объемные резонаторы [36, 37] применяются в качестве измерительных ячеек при использовании резонансных методов в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне. Такие методы, включающие в том числе метод возмущений резонансной полости [23], могут обеспечить более высокую точность измерений по сравнению с нерезонансными при низких потерях в материале [38]. В случае измерений образцов с большими диэлектрическими и магнитными потерями можно в качестве измеряемого образца взять образец, электрические размеры которого малы по сравнению с размерами резонатора.

Выбор в качестве измерительной ячейки объемного прямоугольного резонатора вызван следующими причинами:

1) изготовление экспериментальных образцов не является сложным;

2) для исследования ЭМХ образцов требуется малое количество исходного материала;

3) образец может находиться в одном из состояний: твердое тело, мелкодисперсная система.

1.1 Объемный прямоугольный резонатор для исследования электромагнитных характеристик материалов

1.1.1 Метод малых возмущений

Метод возмущений был впервые полно описан H. A. Bethe и J. Schwinger [22]. Они рассмотрели две ситуации, которые могут вызвать возмущение:

(1) небольшой диэлектрический образец, помещенный в объемный резонатор, и

(2) небольшая деформация на граничной поверхности объемного резонатора. Дальнейшая разработка данного метода и разнообразные теоретические подходы были проведены в работах [23-26, 29, 39].

Никольский В.В. в учебном пособии «Электродинамика и распространение радиоволн» [39] описывал различные методы исследования электромагнитных характеристик материалов. Он показал, что при исследовании характеристик материалов с помощью объемных резонаторов «результаты теории возмущений просты по форме и в этом смысле удобны, однако ввиду малости рассматриваемых эффектов область их применения сравнительно невелика». Это связано с тем, что данный метод (теория возмущений) имеет некоторые приближения: электромагнитное поле в резонаторе не изменяется при внесении образца в резонатор; образец должен быть в одной из предельных форм эллипсоида (длинный стержень, диск, шар, цилиндр); используется квазистатическое приближение (однородное поле в объеме образца); образец находится точно в пучности электрического (магнитного) поля; образец бесконечно тонок, но имеет реальный объем.

Гуревич А.Г. в учебном пособии [2] рассмотрел примеры применения ММВ с квазистатической аппроксимацией внутреннего поля к расчету резонаторов с малыми гиротропными образцами различной формы. Он указал, что из уравнений Максвелла можно получить выражения для изменения собственной частоты и добротности прямоугольного резонатора. В случае, когда исследуются цилиндрические резонаторы круглого или квадратного сечения с цилиндрическими или сферическими образцами, можно получить все параметры материала: диэлектрическая проницаемость и магнитная проницаемость, если считать малым одно из полей.

Метод малого возмущения в работе [40] используется для измерения диэлектрических свойств материалов с помощью объемного резонатора в микроволновом диапазоне частот. Были исследованы образцы, состоящие из полиэфира и порошка скорлупы грецкого ореха, при различных массовых концентрациях наполнителя, пропорции которых варьировались от 0% до 25%. При исследовании использовался прямоугольный резонатор с резонансной частотой около 9,9978 ГГц и работающий на основной моде (ТЕ101). При массовой концентрации 25% скорлупы грецкого ореха авторами были получены самые высокие значения ДП и тангенса потерь без изменения состава материала образца.

В работе [28] авторы предлагают численный подход, позволяющий расширить диапазон применимости метода возмущений. Авторы отмечают, что рассматриваемый подход является общим, и его можно применять ко всем типам объемных резонаторов.

Численный подход состоит в рассмотрении резонансной ячейки, представляющей собой прямоугольный волновод Х-диапазона (а = 22,86 мм и Ь = 10,16 мм, I = 20,00 мм), ограниченный диафрагмами с круглыми отверстиями. Образцы диэлектрика вставляются через прямоугольную щель, расположенную в центре резонатора, как показано на рисунке 1. Теоретически рассчитанная резонансная частота возбуждаемой моды колебаний ТЕ 101 составляет 7,214 ГГц. Экспериментально измеренная резонансная частота немного ниже этого значения из-за влияния круглых отверстий.

Рисунок 1 - Измерительная ячейка, используемая при моделировании ММВ [28]

Предложенный подход состоит в исследовании небольшого возмущения резонатора, которым является тестовый образец, представленный на рисунке 1 в виде параллелепипеда, диэлектрические свойства которого могут быть получены с помощью уравнений (1) и (2), с учетом параметров N и N являющихся функциями ДП и деполяризующего фактора тестового образца:

£\ = 1 +

г 2

2(/ - /2) N' /1 ,

8 ' =

г 2

N"

_1___1_

& ~ а.

(1) (2)

1

где /1 и Q1 — резонансная частота и добротность пустого резонатора, /2 и Q2 — резонансная частота и добротность возмущенного резонатора. Коэффициенты N и N зависят от геометрических характеристик и деполяризующего фактора образца.

Предлагаемый авторами процесс калибровки заключается в измерении набора диэлектрических материалов с известными параметрами. Затем строится интерполяционный полином с использованием метода наименьших квадратов.

Это позволяет получить точное значение диэлектрических свойств тестового образца.

В работе [41] авторы исследовали КДП материалов с помощью модифицированного резонаторного метода на основе ММВ для резонатора отражательного типа.

Авторы рассматривали резонатор с прямоугольными отверстиями для размещения образца, индуктивной диафрагмой и отрезком подводящего волновода для возбуждения резонатора. В данном исследовании моделировалась существующая экспериментальная измерительная установка, а полученные численные результаты и оценки погрешности позволили авторам в целом установить границы применимости и эффективность метода малых возмущений.

Показано, что наличие отверстий в резонаторе приводит к методическим погрешностям измерений ДП, определяемой по формулам ММВ. Точные значения ДП измеряются при оптимальных (но не минимальных) размерах образца.

Ложкин Л.Д. и Солдатов А.А. [42] в среде проектирования Microwave Studio провели моделирование объемного прямоугольного резонатора, работающего в диапазоне частот от 7 до 13 ГГц и используемого для определения электрофизических параметров тонких цилиндрических образцов с использованием метода малых возмущений. Прямоугольный резонатор с образцом показан на рисунке 2.

Рисунок 2 - Прямоугольный резонатор с образцом в CST [42]

Авторы изменяли диаметр и ДП образцов и наблюдали за уходом резонансной частоты. Образцами были цилиндрические стержни диаметром 2 мм с ДП, равной 3, 5 и 9,6 отн. ед. Показано, что расхождения между экспериментальными и промоделированными результатами не превышает 15 %. По мнению авторов, предложенный метод удобен для оценки ДП тонких цилиндрических образцов.

Yamaguchi T. и др. [18] применили электромагнитное моделирование, которое позволяет определить характеристики материалов с потерями вместо использования классической теории возмущений. Такой подход они обосновывают тем, что можно провести расчеты собственных мод для случая резонатора, содержащего материалы с потерями, и напрямую оценить потери внутри материалов путем вычисления комплексных собственных значений без использования теории возмущений. Они проверили результаты моделирования малого образца феррита HF70 (TDK Corp.), помещенного в полость резонатора, с помощью решателя собственных мод CST, основываясь на измерениях модельного резонатора, и показали возможность использования предлагаемого усовершенствованного метода.

1.1.2 Измерительные установки

В данном подразделе рассмотрим публикации, посвященные модификациям измерительной установки, с помощью которых авторы повышают точность измерений.

Известно, что возбуждение объемного резонатора может осуществляться с помощью зонда, петли или диафрагмы связи. Для характеристики степени связи резонатора с генератором и нагрузкой вводят понятие внешней добротности (степени связи резонатора с нагрузкой)

n W

Qti =®оу,

n W Qt 2 =®0y

где ®о - резонансная частота;

Ж - энергия, запасенная в резонаторе;

Рг - мощность потерь на внутреннем сопротивлении генератора Яг;

Рн - мощность потерь в нагрузке Ян.

Чем меньше величина внешней добротности, тем сильнее резонатор связан с нагрузкой, т.е. большая часть энергии расходуется в нагрузке.

Авторы работы [29] предлагают новый метод восстановления КДП диэлектрического образца, частично заполняющего объем прямоугольного резонатора и находящегося в его центре (рисунок 3).

Применяя метод зеркальных отображений, они вывели формулы (5) и (6), которые учитывают эффект деполяризации такого образца.

г

(а)

а

♦ ! ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ 1 F. t!

(Ь)

a - Испытуемый образец материала (ALMUT) в прямоугольном резонаторе, работающим в режиме TE10p (p = 1, 3, 5, ... ); b - Эффект поляризации внутри ALMUT под действием приложенного электрического поля Рисунок 3 - Диэлектрический образец в прямоугольном резонаторе [29]

(fc - fs)

fs

(sL -i){i+(sL -1) Nf (s;a)}+s;2 N/f (&'ra)' [1 + (sra - 1) Neff (Sy-a )]2 +[s;N/f (Sy-a )]'

X

sin(£.u) к и

sin(ky^)

куи

V

2V

(5)

Г1 1л

Q, Qc

V^ s

с

X

s

[1 + (S.a - 1) N/ff (S'ra )] + [s"raNeff (sya )]

X

( ! sin(kxU) ^ ( 1 + Sin(kyO) Л V,

V кхи V ку° J V ]

(6)

где fo, Q0 и fs, Qs - резонансная частота, добротность пустого резонатора и резонансная частота, добротность резонатора с образцом, соответственно, s'ra и s"ra - измеренные действительная и мнимая части ДП ALMUT.

Предложенный подход они верифицировали, используя численный анализ и измерения стандартных диэлектрических образцов, частично заполняющих резонатор WR90. Показано, что возможно получить уточненные значения ДП малых образцов в форме параллелепипеда или куба.

Авторы работы [26] исследовали идеальный прямоугольный объемный резонатор и выполненный на его основе прототип реального устройства, которым является нагруженный прямоугольный резонатор со сквозными круглыми отверстиями на узкой стенке волновода в геометрическом центре соответствующих осей (рисунок 4). Резонатор выполнен на отрезке прямоугольного волновода WR90 при a = 23 мм, b = 10 мм, d = 112 мм. Резонаторная полость возбуждалась сочленением коаксиально-волноводного перехода (КВП) Agilent X281A с волноводной диафрагмой, ориентированной вдоль всей широкой стенки волновода и с зазором в 1 мм.

О

а)

а - идеальный резонатор, б - нагруженный резонатор Рисунок 4 - Модели резонаторов [26]

б)

Разработанный алгоритм расчета нагруженной добротности резонатора учитывает коэффициенты связи, как с возбуждающим устройством, так и с технологическими отверстиями в волноводе, через которые могут быть помещены образцы материалов для их изучения. Авторы подробно описали разработанный метод анализа типовой структуры прямоугольного резонатора, ряд положений подтвердили экспериментально, и для некоторых выводов провели численную верификацию.

Авторы статьи [27] предлагают использовать модифицированный прямоугольный резонатор, состоящий из прямоугольного волновода (RWG) и двух частотно-избирательных диафрагм (ЧИД) со встроенными параллельными металлическими полосками (ПМП).

Предлагаемая авторами ЧИД (рисунок 5) преобразует полупостоянный механизм связи обычной индуктивной диафрагмы в настраиваемые характеристики ЧИД.

Это связано с добавлением свойств емкостной связи к характеристикам индуктивной диафрагмы путем внедрения ПМП внутрь отверстия диафрагмы. Предлагаемая диафрагма повышает значение выходной мощности колебания с резонансной частотой. Предлагаемый модифицированный резонатор может определять диэлектрические свойства образцов с большими потерями.

XV | \чч

(А) (В)

A - традиционная диафрагма с круглым отверстием (1СЕР), В - предлагаемая диафрагма с частотно-селективной связью (FSCEP) Рисунок 5 - 3D-модель волновода WR-229 [27]

Проверка работоспособности предложенной конструкции диафрагмы осуществлялась при определении максимальной КДП с использованием ММВ. Резонаторы были изготовлены на основе прямоугольных волноводов WR-229 RWG (внутренние размеры 58,166 мм х 29,083 мм, длина резонатора 114,12 мм, диапазон рабочих частот 3,30-4,90 ГГц). Проводились измерения стандартных и модифицированных резонаторов. Оцененные результаты предложенной конфигурации и стандартной модели показывают улучшение определения мнимой части ДП примерно на 184 %. Модификация конструкции позволила уточнить данные измерений КДП образцов с потерями: дистиллированной воды и пленок ТЮ2.

Авторы патента на полезную модель [36] создали устройство, которое включает в себя резонатор в виде короткозамкнутого отрезка регулярного волновода с пазом для размещения экспериментального образца и средства связи резонатора с устройством измерения резонансной частоты и добротности.

Резонатор включен «на проход» и снабжен элементами связи с измерительной схемой, а в середине резонатора выполнен узкий паз перпендикулярно оси волновода. При измерениях исследуемые и эталонные образцы устанавливаются в паз волновода. Элементы связи могут представлять

собой диафрагмы или слабосвязанные волноводно-коаксиальные переходы. Применение предлагаемой конструкции резонатора позволяет расширить диапазон измеряемых диэлектрических материалов от низкоимпендансных до высокоимпендансных, увеличивается точность измерения ДП магнитодиэлектрических материалов как за счет исключения вклада от магнитной проницаемости при определении ДП, так и за счет увеличения добротности измерительного резонатора.

Ма X с соавторами в статье [16] при исследовании биологических материалов с большими потерями предлагают улучшенный ММВ для объемного прямоугольного резонатора.

Авторы отмечают, что в классическом ММВ для расчета КДП используются следующие формулы:

е,=+!

£" = ¥с

г

4У

1 1

* V

е а

О У

(7)

(8)

где / - резонансная частота пустого резонатора;

Q0 - добротность пустого резонатора;

/ - резонансная частота резонатора с образцом;

Q - добротность резонатора с образцом;

Ус - объем резонатора; - объем образца.

При этом образец находится в максимуме электрического поля.

Изменение в подходе состоит в том, что для материалов с высокими потерями основное предположение о возмущении полости, согласно которому возмущенные поля приблизительно такие же, как исходные поля, не выполняется, поэтому КДП не может быть хорошо рассчитана с помощью приведенных выше уравнений (7) и (8). По этой причине авторы предлагают изменить

местоположение образца, чтобы предположение о малом возмущении выполнялось. При этом изменяется вид уравнения для расчета.

Как показано на рисунке 6, цилиндрический образец радиуса г помещается в прямоугольный резонатор шириной а и длиной I. Электромагнитная волна распространяется вдоль направления 2. Отношение а/п представляет собой расстояние между центром образца и длинной стороной прямоугольного резонатора. В резонаторе стандарта WR28 (внутренние размеры 7,11 мм х 3,56 мм, диапазон рабочих частот 26,50-40 ГГц) возбуждается колебание ТЕ107 (максимальное значение напряженности электрического поля находится в центре резонатора).

а - сечение резонатора в плоскости х0г, Ь - плоскости х0у Рисунок 6 - Вид прямоугольного резонатора с расположенным образцом [16]

Когда образец расположен в точке с координатами (а/п, 1/2), уравнения (7) и (8) принимают вид [7]:

е. = ^Ц -/) +! 2У/ 8т2(^ / п)

е" =

'1 1 Л

4У3 Бт2(^ / п)

е а

(9)

(10)

о у

где п - положительное четное число, которое используется для определения положения образца в резонаторе. Случай п = 2 означает, что испытуемый образец

находится в середине резонатора, и уравнения (9) и (10) становятся эквивалентны уравнениям (7) и (8).

Для верификации данных авторы использовали САПР для моделирования резонатора стандарта WR28 при разных местоположениях образца в полости резонатора (рисунок 7) для колебаний ТЕ107.

а - п = 16, Ь - п = 2 Рисунок 7 - Схема моделирования прямоугольного резонатора на основе прямоугольного волновода WR28 [16]

Результаты моделирования показали, что по сравнению с традиционным методом малого возмущения (п = 2) предлагаемый улучшенный метод малого возмущения (п = 16) имеет более высокую точность и чувствительность при измерении образцов материалов с высокими значениями ДП и с высокими потерями.

1.2 Выводы по главе 1

Резонаторный метод измерений электромагнитных параметров материалов является одним из применяемых научными исследовательскими группами в настоящее время.

Метод малых возмущений, используемый при решении обратной задачи для нахождения электромагнитных характеристик исследуемых образцов материалов,

предполагает некоторые приближения. Но, несмотря на это, достаточно широко используется российскими и зарубежными исследователями.

Проведенный литературный обзор показал, что для повышения достоверности измерения электромагнитных характеристик образцов с большими потерями применяют следующие приемы:

- использование численных подходов, использующих усовершенствованные вычислительные алгоритмы,

- модернизация измерительных установок (изменение степени связи в КВП или геометрии диафрагмы),

- изменение местоположения образца с большими потерями на некотором удалении от центра резонатора.

При исследовании образцов с малыми потерями тоже имеются проблемы получения достоверных результатов, так как классический теоретический подход не учитывает присутствие элементов связи в реальном устройстве и нагруженную добротность резонатора, что приводит к вычислительной ошибке.

Таким образом, анализ литературы показал, что в известных источниках мало исследованы следующие вопросы:

- возможности использования ММВ для расчета электромагнитных характеристик материалов с малыми и большими потерями;

- влияние расположения и объема образцов исследуемых материалов в полости резонатора на достоверность и точность экспериментальных данных.

Таким образом, представляет интерес рассмотреть, как размер, электромагнитные характеристики и местоположение исследуемого образца могут повлиять на достоверность получаемых данных с применением метода малых возмущений.

2 Модификация метода малых возмущений применительно к измерениям с помощью объемного прямоугольного резонатора

Результаты, представленные в данной главе, опубликованы в работах: [44-47, 51-55].

Для расчета электромагнитных параметров образцов материалов рассмотрим электродинамическую систему - прямоугольный объемный резонатор [43] (рисунок 8). Прямоугольный резонатор представляет собой отрезок прямоугольного волновода, короткозамкнутый с обоих концов. В таком резонаторе могут возбуждаться Нтпр и Етпр типы колебаний, где т, п, р - индексы, соответствующие числу полуволн, укладывающихся вдоль стенок резонатора по осям х, у, 2, соответственно.

Если взять резонатор длиной Ь = рХ0/2, где р = 1, 2, 3, ... - положительное целое число, то получим электромагнитную систему, частотная характеристика которой вблизи резонансной частоты в точности соответствует частотной характеристике обычного колебательного контура с сосредоточенными элементами [44]. Следует отметить, что в такой электромагнитной системе, в

2.1 Структура электромагнитного поля в резонаторе

х

Рисунок 8 - Прямоугольный объемный резонатор [43]

отличие от обычного колебательного контура, имеется бесконечное множество резонансных длин волн, определяемых соотношением (11):

2Ь

^ 0 рез =— . (11)

Р

Это означает, что при достаточной длине резонатора Ь в нем вдоль его длины могут укладываться одна, две, три и т.д. полуволны, то есть режим стоячих волн может устанавливаться на разных частотах. Каждому допустимому целочисленному значению р соответствует своя резонансная длина волны и своя характерная структура пространственного распределения векторов электромагнитного поля, представляющая собой тип колебаний в объемном резонаторе.

Типы колебаний в резонаторе с разным набором тпр называются модами, поэтому можно сказать, что в резонаторе возможен многомодовый режим. Последовательное возбуждение резонатора на различных модах (с разным числом р) обеспечивает широкополосность резонаторных изменений. В общем случае структура так называемых ^-полей прямоугольного резонатора описывается системой уравнений (12) [45]:

тпх ппу . рк2 Л„ = Л„ 008-008— 81П--

01 0 1 -г

а Ь Ь

/ 1 Хх X1 • тпх ппу рт п0х =-П081П-008—^008"

X а Ь Ь

/ , X у X г тпх . ту рпх

К 008—8т--008—, (12)

у X а Ь Ь

. тпх . ппу . рпг

епг = —:rJLcos-sln — sm—,

0Х 0 Х2 а Ь Ь '

>0ЦР Ху- ■ тпх ппу .

—-СОБ-Sln ,

Х2 а Ь Ь

, ¿ш0ц'„ х„ . тпх ппу . рпг

еПл, = —пп—-^^т-СОБ — sln■

2

тле -тж -ш -РП 2

д Х х ~ ' Х у 1 ' Х г -г ' х

22

' тп л ' л ' +

а

Ь

V а у

пп

, т = (0), 1, ...; п = (0), 1, 2, ...;

V Ь у

р = 1, 2, .... Число в скобках означает, что равным нулю может быть либо т, либо п. Размеры резонатора по осям х, у, г равны а, Ъ, Ь, соответственно; ю0 -собственная частота резонатора, которая может быть найдена по формуле (13):

ю0 =

СП

Г Л 2 ' т х

+

2

' п х

\а

Ь

+

V Ь у

2

' р V Ь у

(13)

где £е—£е—^е ~ комплексные значения диэлектрической и

магнитной проницаемостей материала, заполняющего объем резонатора, с -скорость света [43, 45-48].

2.2 Основной тип колебаний

При рассмотрении резонансных электродинамических систем стремятся к тому, чтобы при заданном частотном диапазоне: 1) размеры колебательной системы были минимальны; 2) структура поля волны устойчива по отношению к введению внутрь резонатора каких-либо неоднородностей, например, исследуемого образца. Этого удается достичь, возбудив в резонаторе колебания основных (низших) типов. Основным типом колебаний является мода с наибольшей резонансной длиной волны при фиксированных размерах резонансной полости. Этому требованию удовлетворяют колебания типа Н10р, у которых вдоль широкой стенки длиной а укладывается одна стоячая полуволна, а вдоль узкой стенки поле неизменно. При этом критическая длина волны равна удвоенному размеру широкой стенки.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Червинская Анна Сергеевна, 2026 год

Список литературы

1. Никольский В. В. Теория электромагнитного поля / В. В. Никольский. -М.: Высшая школа, 1964. - 384 с.

2. Гуревич А. Г. Ферриты на сверхвысоких частотах / А. Г. Гуревич. - М.: Государственное изд-во физико-математической литературы, 1960. -408 с.

3. Саенко Н. С. Строение и магнитные свойства многослойных углеродных нанотрубок, полученных каталитическим пиролизом метана / Н. С. Саенко, А. М. Зиатдинов // Вестник ДВО РАН. - 2012. - № 5. - С. 41-49.

4. Захлевных А. Н. Влияние ферромагнитных углеродных нанотрубок на магнитные переходы: в жидких кристаллах / А. Н. Захлевных, Д. А. Петров, П. К. Скоков // ЖЭТФ. - 2018. - Т. 154, вып. 4 (10). - С. 897-908.

5. Макарова Т. Л. Магнитные свойства углеродных структур. Обзор // Физика и техника полупроводников. - 2004. - Т. 38, вып. 6. - С. 641-664.

6. Усанов Д. А. Комплексная диэлектрическая проницаемость композитов на основе диэлектрических матриц и входящих в их состав углеродных нанотрубок / Д. А. Усанов, А. В. Скрипаль, А. В. Романов // Журнал технической физики. - 2011. - Т. 81, вып. 1. - С. 106-110.

7. Cruz H. Effect of aspect ratio and bulk density of carbon nanotube on the electrical conductivity of polycarbonate/multi-walled carbon nanotube nanocomposites / H. Cruz, D. N. Bui, Y. Son // J. Appl. Polym. Sci. - 2022. - Vol. 139, is. 14. - Art. num. 51909.

8. Elaskalany M. Effect of carbon nanotube type and length on the electrical conductivity of carbon nanotube polymer nanocomposites / M. Elaskalany, K. Behdinan // Mater. Res. Express. - 2023. - Vol. 10. - Art. num. 105010.

9. Kim S. Y. Impact paint sensor based on polymer/multi-dimension carbon nano isotopes composites / S. Y. Kim, B. G. Choi, W. K. Baek, S. H. Park, S. W. Park, J. W. Shin, I. Kang // Smart Materials and Structures. - 2019. - Vol. 28, № 3. - P. 035025.

10. Dotsenko O. A. Influence of ultrasonic treatment on electromagnetic characteristics of composites based on multiwall carbon nanotubes at wide range of frequencies (100 Hz - 258 GHz) / O. A. Dotsenko, A. O. Kachusova, K. V. Dorozhkin // Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2016. - Vol. 8, № 3. - P. 03043 (1-3).

11. Jozwiak B. Effect of ultrasonication time on microstructure, thermal conductivity, and viscosity of ionanofluids with originally ultra-long multi-walled carbon nanotubes / B. Jozwiak, H. F. Greer, G. Dzido, A. Kolanowska, R. J<?drysiak, J. Dziadosz, M. Dzida, S. Boncel // Ultrasonics Sonochemistry. - 2021. - Vol. 77. - Art. Num. 105681.

12. Park J. M. Sensing of dispersion and adhesion by 2D Electrical Resistance (ER) mapping of MWCNT in polyurethane nanocomposites for aircraft topcoat / J. M. Park, J. H. Kim, P. S. Shin, K. L. Devries // Proc. of SPIE. - 2020. - Vol. 11379. - P. 113791 (1-7).

13. Yedra A. Conductive paints development through nanotechnology / A. Yedra, G. Gutiérrez-Somavilla, C. Manteca-Martínez, M. González-Barriuso, L. Soriano // Progress in Organic Coatings. - 2016. - Vol. 95. - P. 85-90.

14. Khan M. Z. Encapsulation of Ba-Sr hexaferrite nanoparticlesand MWCNTs in conductive polymer matrix for improved dielectric spectroscopy, electromagnetic shielding and microwave absorption applications / M. Z. Khan, I. H. Gul, F. A. Tahir // Ceram. Int. - 2023. - Vol. 49, is. 17. - P. 27796-27814.

15. Егоров В. Н. Метод Н01р - резонатора для измерения электромагнитных параметров стержней, трубок, порошков и жидкостей / В. Н. Егоров, Е. Ю. Токарева // Изв. вузов. Физика. - 2013. - № 8/2. - С. 350-352.

16. Ma J. Complex Permittivity Measurement of High-Loss Biological Material with Improved Cavity Perturbation Method in the Range of 26.5-40 GHz / J. Ma, Z. Wu, Q. Xia, S. Wang, J. Tang, K. Wang, L. Guo, H. Jiang, B. Zeng, Y. Gong // Electronics. - 2020. - Vol. 9, № 8. - Art. num. 1200.

17. Мурадян В. Е. Диэлектрические свойства композитов, модифицированных углеродными нанотрубками, в микроволновом диапазоне / В.

Е. Мурадян, Е. А. Соколов, С. Д. Бабенко, А. П. Моравский // Журнал технической физики. - 2010. - Т. 80, № 2. - С. 83-87.

18. Yamaguchi T. Resonant cavity method based on RF measurement and simulation for measuring complex permittivity or permeability of RF absorbing materials / T. Yamaguchi, N. Yamamoto, D. Naito, T. Takahashi, Sh. Sakanaka // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2024. - Vol. 1064. - Art. num.169449.

19. Lonappan A. Analysis of Certain Fruit Juices Using Microwave Techniques / A. Lonappan, T.J.O. Afullo, W.M.U. Daniels // Journal of Electromagnetic Analysis and Applications. - 2017. - Vol. 9. - P. 123-134.

20. Бреховских Л. М. Волны в слоистых средах / Л. М. Бреховских. - М.: Наука, 1973. - 343 с.

21. Cholleti E. R. ABS Nano Composite Materials in Additive Manufacturing / E. R. Cholleti, I. Gibson // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2018. -№ 455. - P. 012038 (1-13).

22. Bethe H. A. Perturbation Theory for Cavities / H. A. Bethe, J. Schwinger. -Massachusetts Institute of Technology, Radiation Laboratory, 1942. - 38 р.

23. Waldron R. A. Perturbation theory of resonant cavities / R. A. Waldron // Proceedings of the IEE - Part C: Monographs. - 1960. - Vol. 107, is. 12. - P. 272-274.

24. Klein O. Microwave cavity perturbation technique: Part I: Principles / O. Klein, S. Donovan, M. Dressel, G. Grüner // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. - 1993. - Vol. 14. - P. 2423-2457.

25. Donovan S. Microwave cavity perturbation technique: Part II: Experimental scheme / S. Donovan, O. Klein, M. Dressel, K. Holczer, G. Grüner // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. - 1993. - Vol. 14. - P. 2459-2487.

26. Зейде К. М. Исследование нагруженного на круглые отверстия прямоугольного резонатора в рамках теории возмущений // Ural Radio Engineering Journal. - 2020. - № 4. - С. 261-276.

27. Karami M. A modified rectangular resonant cavity utilizing frequency selective coupled end-plate for dielectric constant measurement by perturbation technique / M. Karami, P. Rezaei, N. Bahari // International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering. - 2022. - Vol. 32, is. 6. - Art. Num. e23125.

28. Laur V. Cavity-perturbation method improvement by a numerical calibration process / V. Laur, P. Queffelec // Microwave and Optical Technology Letters. - 2014. -Vol. 56, № 4. - P. 904-906.

29. Jha A. K. Accurate Microwave Cavity Sensing Technique for Dielectric Testing of Arbitrary Length Samples / A. K. Jha, N. K. Tiwari, M. J. Akhtar // IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. - 2021. - Vol. 70. - P. 6006910 (1-10).

30. Ivanchenko I. Modified cavity perturbation method for high-precision measurements of complex permittivity throughout the Х-band / I. Ivanchenko, M. Khruslov, N. Popenko, V. Plakhtii, V. Tkach // Microw. Opt. Technol. Lett. - 2020. -Vol. 62. - P. 3180-3185.

31. Дорофеев И. О. Квазиоптический СВЧ резонатор с литым остеклованным магнитным микропроводом / И. О. Дорофеев, Г. Е. Дунаевский, И. А. Лебедев // Известия высших учебных заведений. Физика. - 2012. - Т. 55, № 9/2. - С. 30-32.

32. Егоров В. Н. Резонансные методы исследования диэлектриков на с.в.ч. // Приборы и техника эксперимента. - 2007. - № 2. - С. 5-38.

33. Завьялов А. С. Измерение параметров материалов на сверхвысоких частотах / А. С. Завьялов, Г. Е. Дунаевский. - Томск: Изд-во ТГУ, 1986. - 355 с.

34. Шеетопалов В. Д. Методы измерения диэлектрических проницаемостей вещества на СВЧ / В. Д. Шеетопалов, К. П. Яцук // Успехи физических наук. -1961. - Т. 24, вып. 4. - С. 721-755.

35. Пархоменко М. П. Резонаторный метод для определения диэлектрических и магнитных параметров материалов и экспериментальная установка на его основе в миллиметровом диапазоне волн / М. П. Пархоменко, Д.

С. Каленов, Ю. Ф. Абакумов // Электронная техника. Сер. 1. СВЧ-техника. - 2013.

- Вып. 2. - С. 43-57.

36. Патент РФ № 90 911, 20.01.2010. Открытое акционерное общество «научно-исследовательский институт «феррит-домен». Устройство для измерения комплексной диэлектрической проницаемости тонкопленочных материалов на сверхвысоких частотах // Патент России, 2010.

37. Курицкий М. С. Анализ конструкций и характеристик резонаторов, применяемых в технике сверхвысоких частот // Развитие высшего образования: теория и практика. Материалы Всероссийской научно-практической конференции. - Омск: Омский автобронетанковый инженерный институт, 2022. -С. 391-396.

38. Chen L. G. Amendment of cavity perturbation method for permittivity measurement of extremely low-loss dielectrics / L. G. Chen, C. K. Ong, B. T. Tan // IEEE Transactions on instrumentation and measurement. - 1999. - Vol. 48, №. 6. - P. 1031-1037.

39. Никольский В. В. Электродинамика и распространение радиоволн / В. В. Никольский. - М.: Наука, 1978. - 608 c.

40. Mathloom A. R. Measurement of the dielectric constant and loss tangent of polyester / walnut shells by the cavity perturbation method at the microwave X-band frequencies / A. R. Mathloom, M. H. Mokhilif, O. K. Mohammed // NeuroQuantology.

- 2021. - Vol. 19, № 3. - P. 26-31.

41. Пархоменко М. П. Определение комплексной диэлектрической проницаемости материалов модифицированным резонаторным методом, построенном на теории малых возмущений, с использованием резонатора отражательного типа / М. П. Пархоменко, Д. С. Каленов, И. С. Еремин, Н. А. Федосеев, В. М. Колесникова // Радиотехника и электроника. - 2022. - Т. 67, № 9.

- С. 923-930.

42. Ложкин Л. Д. Моделирование измерения электрофизических параметров тонких образцов на основе объемных резонаторов в среде проектирования

Microwave Studio / Л. Д. Ложкин, А. А Солдатов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2016. - № 12. - C. 23-30.

43. Баскаков С. И. Электродинамика и распространение радиоволн / С. И. Баскаков. - М.: ЛИБРОКОМ, 2012. - С. 243-310.

44. Сусляев В. И. Прямоугольный многомодовый сверхвысокочастотный резонатор: учебно-методическое пособие / В. И. Сусляев, О. А. Доценко, А. С. Червинская, Г. Е. Кулешов. - Томск: Изд-во ТГУ, 2022. - 40 с.

45. Поливанова А. С. Исследование спектров диэлектрической проницаемости диэлектриков прямоугольным резонатором: выпускная бакалаврская работа по направлению подготовки: 03.03.03 - Радиофизика / А. С. Поливанова. - Томск, 2017. - 40 с.

46. Поливанова А.С. Прямоугольный резонатор для измерения диэлектрической проницаемости композитов на основе многостенных углеродных нанотрубок / А.С. Поливанова, А.О. Качусова, О.А. Доценко // Современные проблемы радиоэлектроники. - Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2016. - С. 347-349.

47. Поливанова А. С. Прямоугольный резонатор для исследования электромагнитных характеристик диэлектрических и магнитодиэлектрических материалов с большими потерями: магистерская диссертация по направлению подготовки: 03.04.03 - Радиофизика / А. С. Поливанова. - Томск, 2019. - 45 с.

48. Erdogan L. Dielectric properties of oil sands at 2,45 GHz with TE1,0,11 mode determined by a rectangular cavity resonator / L. Erdogan, C. Akyel // Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy. - 2011. - Vol. 45, № 1. - P. 15-23.

49. Говорков В. А. Электрические и магнитные поля / В. А. Говорков. - М.: «Государственное энергетическое издательство», 1960. - С. 132-157.

50. Гуреев А. В. Расчет добротности СВЧ резонаторов // Радиотехника. -1988. - № 5. - С. 79-81.

51. Поливанова А.С. Численное моделирование прямоугольного многомодового резонатора // Труды XIII Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов, Томский государственный

университет. - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2016. - С. 97-100.

52. Поливанова А.С. Метод малых возмущений в задаче о прямоугольном объемном резонаторе // Труды Международной молодежной научной школы «Актуальные проблемы радиофизики». - Томск: Изд-во НТЛ, 2016. - С. 52-55.

53. Поливанова А.С. Применение метода малых возмущений при измерении электромагнитных характеристик материалов // Наука. Технологии. Инновации. -Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2016. - Часть 2. - С. 133-135.

54. Поливанова А.С. Моделирование измерения диэлектрической проницаемости тонких образцов в прямоугольном резонаторе в среде проектирования CST-Studio // Труды XV Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов, Томский государственный университет. - Томск: Изд-во НТЛ, 2018. - С. 99-101.

55. Червинская А.С. Оценка погрешности метода малых возмущений при измерении комплексной диэлектрической проницаемости в объемном резонаторе // Труды семнадцатой Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. - Томск: Изд-во STT, 2020. - С. 99-102.

56. Основные характеристики фторопластов. - URL: http://www.plastpolymer.org/tpfp.htm (дата обращения: 07.09.2024).

57. Кулешов Г. Е. Электромагнитные характеристики филаментов для 3D печати с углеродными наполнителями в СВЧ диапазоне / Г. Е. Кулешов, А. В. Бадьин, К. В. Билинский, К. В. Дорожкин // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии. - 2020. - № 1-1. - С. 282-283.

58. Доценко О.А. Использование нерегулярных микрополосковых резонаторов для измерения температурных зависимостей магнитной проницаемости порошков ферритов: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук: 01.04.03 / О. А. Доценко. - 2007. - 115 с.

59. Balmus S.-B. The cavity perturbation method for the measurement of the relative dielectric permittivity in the microwave range / S.-B. Balmus, G.-N. Pascariu,

F. Creanga, I. Dumitru, D. D. Sandu // J. Optoelectron. Adv. Mat. - 2006. - Vol. 8, № 3. - P. 971-977.

60. Большая Советская энциклопедия. Диэлектрическая проницаемость. -URL: https ://www. booksite.ru/ fulltext/ 1/001/008/029/892.htm (дата обращения: 07.12.2024).

61. Большая Советская энциклопедия. Диэлектрическая проницаемость. -URL: https://www.booksite.ru/fulltext/1/001/008/072/360.htm (дата обращения: 07.12.2024).

62. Кербер М. Л. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология: Уч. пос. / М. Л. Кербер, В. М. Виноградов, Г. С. Головкин; Под ред. А. А. Берлина. - СПб: Профессия, 2011. - 560 с.

63. Поливанова А.С. Исследование применимости формул теории композиционных смесей для расчета эффективной диэлектрической проницаемости полимерных композитов // Труды Международной молодежной научной школы «Актуальные проблемы радиофизики». - Томск: Изд-во НТЛ, 2015. - С. 56-59.

64. Iijima S. Helical microtubules of graphitic carbon // Letters to nature. - 1991.

- Vol. 354. - P. 56-58.

65. Pandey P. Carbon nanotubes: Types, methods of preparation and applications / P. Pandey, M. Dahiya // International Journal of Pharmaceutical Science and Research.

- 2016. - Vol. 1. - P. 15-21.

66. Cherukuri P. Near-infrared fluorescence microscopy of single-walled carbon nanotubes in phagocytic cells / P. Cherukuri, S. M. Bachilo, S. H. Litovsky, R. B. Weisman // J. Am. Chem. Soc. - 2004. - Vol. 126, № 48. - P. 15638-15639.

67. Jin H. Single-particle tracking of endocytosis and exocytosis of single-walled carbon nanotubes in NIH-3T3 cells / H. Jin, D. A. Heller, M. S. Strano // Nano Lett. -2008. - Vol. 8, № 6. - P. 1577-1585.

68. Klumpp C. Functionalized carbon nanotubes as emerging nanovectors for the delivery of therapeutics / C. Klumpp, K. Kostarelos, M. Prato, A. Bianco // Biochimica et Biophysica Acta. - 2006. - Vol. 1758, № 3. - P. 404-412.

69. TUBALL. - URL: https://tuball.com/articles/single-walled-carbon-nanotubes (access date: 17.06.2024).

70. Rastogi V. Carbon Nanotubes: An Emerging Drug Carrier for Targeting Cancer Cells / V. Rastogi, P. Yadav, S. S. Bhattacharya, A. K. Mishra, N. Verma, A. Verma, J. K. Pandit // J. Drug Deliv. - 2014. - Art. Num. 670815.

71. Madani S. Y. A new era of cancer treatment: carbon nanotubes as drug delivery tools / S. Y. Madani, N. Naderi, O. Dissanayake, A. Tan, A. M. Seifalian // Int. J. Nanomedicine. - 2011. - Vol. 6, № 1. - P. 2963-2979.

72. Feazell R. P. Soluble single walled carbon nanotubes as long boat delivery system for platinum (IV) anticancer drug design / R. P. Feazell, R. N. Nakayama, H. Dai, S. J. Lippard // J. Am. Chem. Soc. - 2007. - Vol. 129, № 27. - P. 8438-8439.

73. Laurenzi S. Spray coating process of MWCNT/epoxy nanocomposite films for aerospace applications: Effects of process parameters on surface electrical properties / S. Laurenzi, M. Clausi, F. Zaccardi, U. Curt, M. G. Santonicola // Acta Astronautica. -2019. - Vol. 159. - P. 429-439.

74. Wang P. Effect of MWCNT content on conductivity and mechanical and wear properties of copper foam/resin composite / P. Wang, G. Deng, H. Zhu, H. Zhang, J. Yin, X. Xiong, X. Wu // Composites Part B. - 2019. - Vol. 168. - P. 572-580.

75. Radhamani A. V. CNT-reinforced metal and steel nanocomposites: A comprehensive assessment of progress and future directions / A. V. Radhamani, H. C. Lau, S. Ramakrishna // Compos. A: Appl. Sci. Manuf. - 2018. - Vol. 114. - P. 170187.

76. Hussein M. I. Microwave Absorbing properties of metal functionalized-CNT-polymer composite for stealth applications / M. I. Hussein, S. S. Jehangir, I. J. Rajmohan, Y. Haik, T. Abdulrehman, Q. Clément, N. Vukadinovic // Scientific Reports. - 2020. - Vol. 10. - P. 1-11.

77. Zhang H. Strongly enhanced infrared emission of a black coating doped with multiwall carbon nanotubes / H. Zhang, X. Hao, W. Su, Y. Jin, J. Song, Zh. Niu, H. Lu, X. Wang, Q. Li // Infrared Physics and Technology. - 2021. - Vol. 113. - P. 103651.

78. Cao P. Integration of Antifouling and Underwater Sound Absorption Properties into PDMS/MWCNT/SiO2 Coatings / P. Cao, H. Wang, M. Zhu, Y. Fu, Ch. Yuan // Biomimetics. - 2022. - № 7. - P. 248 (1-16).

79. Dezhkunov N. V. Study into correlation between the ultrasonic capillary effect and sonoluminescence / N. V. Dezhkunov, T. G. Leighton // Journal of Engineering Physics and Tliermophysics. - 2004. - Vol. 77, № 1. - Р. 53-61.

80. Gribov E. N. Effect of modifcation of multi walled carbon nanotubes with nitrogen containing polymers on the electrochemical performance of Pt/CNT catalysts in PEMFC / E. N. Gribov, A. N. Kuznetsov, V. A. Golovin, D. V. Krasnikov, V. L. Kuznetsov // Materials for Renewable and Sustainable Energy. - 2019. - Vol. 8. - P. 7.

81. Kachusova A.O. Effect of Ultrasonic Treatment on Electromagnetic Properties of Composites Based on Multiwall Carbon Nanotubes at Microwave Frequency Range / A.O. Kachusova, O.A. Ulianova, O.A. Dotsenko, A.S. Polivanova // 17th International conference on micro/nanotechnologies and electron devices EDM. -Novosibirsk, 2016. - P. 48-51.

82. Червинская А.С. Влияние ультразвуковой обработки на диэлектрическую проницаемость композитов на основе вододисперсионной краски и МУНТ // Труды материалов Четвертого Российско-Белорусского семинара «Углеродные наноструктуры и их электромагнитные свойства». -Томск: Изд-во НТЛ, 2019. - С. 29-32.

83. Жибинова Е.С. Влияние ультразвуковой обработки на диэлектрическую проницаемость краски на водной основе / Е.С. Жибинова, А.С. Червинская // Труды семнадцатой всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. - Томск: Изд-во STT, 2020. - С. 37-40.

84. Червинская А.С. Влияние ультразвуковой обработки на диэлектрическую проницаемость композитов с углеродными нанотрубками / А.С. Червинская, О.А. Доценко, Е.С. Беломытцева, А.О. Качусова // Углеродные наноструктуры, тонкие пленки и композиты: синтез, физико-химические свойства и применения: тезисы докладов VI Белорусско-Российского семинара-

конференции. Республика Беларусь, Минск, 2-5 ноября 2022 г. - Минск: БДУ, 2022. - С. 75.

85. Червинская А. С. Влияние ультразвуковой обработки на диэлектрическую проницаемость композитов с углеродными нанотрубками / А. С. Червинская, О. А. Доценко, Е. С. Беломытцева, А. О. Качусова // Известия вузов. Физика. - 2023. - Т. 66, № 5. - С. 96-102.

86. Yablokov M. Yu. Electromagnetic interference shielding of carbon nanotube-fluoropolymer elastomer composites with layered structure / M. Yu. Yablokov, V. G. Shevchenko, L. A. Mukhortov, A. N. Ozerin // Fullerenes, nanotubes and carbon nanostructures. - 2019. - Vol. 28, № 4. - P. 267-271.

87. Kumari D. Cement paint composite as pollution tracker for electromagnetic radiations / D. Kumari, S. K. Dhawan, N. Agrawal, S. Varshney // Mater. Res. Express. - 2018. - Vol. 5, № 12. - Art. Num. 125602.

88. Li C. Conductive waterborne silicone acrylate emulsion/carbon nanotubes composite coatings: preparation and characterization / C. Li, Z. Yan, Y. Zhang, L. Qi, S. Ge, Q. Shao // Fullerenes, Nanotubes and Carbon Nanostructures. - 2020. - Vol. 29, № 7. - P. 1-9.

89. Sambyal P. Designing of MWCNT/Ferrofluid/Flyash multiphase composite as safeguard for electromagnetic radiation / P. Sambyal, A. P. Singh, M. Verma, A. Gupta, B. P. Singh, S. K. Dhawan // Research Article. Adv. Mater. Lett. - 2015. - Vol. 6, № 7. - P. 1-9.

90. Поливанова А.С. Исследование частотных зависимостей диэлектрической проницаемости композита, содержащего одностенные нанотрубки // Труды XIV Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов, Томский государственный университет. - Томск: Издательский Дом Томского государственного университета, 2017. - С. 79- 82.

91. Карева К.В. Структурные характеристики и магнитные свойства синтезированных керамическим методом ферримагнетиков Ni(1-x)ZnxFe2O4 / К.В. Карева, А.С. Сураев, А.С. Червинская, О.А. Доценко [и др.] // Известия

высших учебных заведений. Физика. - 2023. - Т. 66, № 12. - С. 5-11. - DOI: 10.17223/00213411/66/12/1.

92. Малыгин Ф. К. Материаловедение: учебник для вузов / Ф. К. Малыгин, Н. Е. Стариков, А. Е. Гвоздев, В. И. Золотухин, Н. Н. Сергеев, А. Д. Бреки. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2015. - 268 с.

93. Shen G. Double-layer microwave absorber based on ferrite and short carbon fiber composites / G. Shen, M. Xu, Z. Xu // Materials Chemistry and Physics. - 2007. -Vol. 105. - P. 268-272.

94. Zhuravlev V. A. Static and Dynamic Magnetic Properties of Polycrystalline Hexaferrites of the Ba2Ni2-xCuxFe12O22 System / V. A. Zhuravlev, D. V. Wagner, O. A. Dotsenko, K. V. Kareva, A. S. Chervinskaya, et. al. // Electronics. - 2022. - Vol. 11, № 17. - P. 2759 (1-14).

95. Jafarian M. Insights on the design of a novel multicomponent microwave absorber based on SrFe10Al2O19 and Ni0.5Zn0.5Fe2O4/MWCNTs/polypyrrole / M. Jafarian, S. S. Seyyed Afghahi, Y. Atassi, M. Salehi // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. - 2019. - Vol. 471. - P. 30-38.

96. Huang X. Microwave Absorption Properties of Multi-Walled Carbon Nanotubes/Carbonyl Iron Particles/Polyurethane Foams / X. Huang, D. Yu, S. Wang // Materials. - 2022. - Vol. 15. - P. 1-18.

97. Luo J. H. Synthesis and microwave absorption properties of reduced graphene oxide-magnetic porous nanospheres-polyaniline composites. / J. H. Luo, Y. Xu, W. Yao, C. F. Jiang, J. G. Xu // Compos. Sci. Technol. - 2015. - Vol. 117. - P. 315-321.

98. Chervinskaya A. S. Effect of ultrasonic dispersion on electrophysical characteristics of composites based on carbon nanotubes / A. S. Chervinskaya, O. A. Dotsenko, V. S. Mereshkina, A. S. Kachalov [et al] // Russian Physics Journal. - 2024. - Vol. 67, № 1. - P. 70-77.

99. Доценко О.А. Электромагнитные характеристики лакокрасочных материалов, содержащих многостенные углеродные нанотрубки / О.А. Доценко, А.С. Червинская, А.О. Качусова // Новые наноматериалы и их электромагнитные свойства: материалы международного Седьмого Российско-Белорусского

семинара-конференции. Улан-Удэ, 11-15 сентября 2023 г. - Томск: Изд-во НТЛ, 2024. - С. 44-49.

100. Технология 3D-печати FDM. - URL: https://globatek.ru/3d-wiki/3d-printing-techologies/fdm (дата обращения: 01.02.2025).

101. Материал REC ABS 1,75 мм, 750 гр. - URL: https://globatek.ru/raskhodnye-materialy/rec/rec-abs-1.75 (дата обращения: 01.02.2025).

102. Токопроводящий Conductive ABS-пластик для 3D-принтера. - URL: https://3dpt.ru/blogs/support/conductive?srsltid=AfmBOoqBHM3DdCMvc4WCJKodE LNWl9O3VdApxp6qf_Yi_WAK--krB97 (дата обращения: 01.02.2025).

103. НТО «Альвис». - URL: http://www.kaprolon-alvis.ru/info/electro.html. (дата обращения 25.07.2024).

104. Dotsenko O.A., Kachusova A.O., Dorozhkin K.V. Influence of Ultrasonic Treatment on Electromagnetic Characteristics of Composites Based on Multiwall Carbon Nanotubes at Wide Range of Frequencies (100 Hz - 258 GHz) //Journal of Nano- and Electronic Physics. - 2016. - Vol. 8, № 3. - Art. Num. 03043.

105. Вагнер Д.В. Высокочастотные электромагнитные характеристики композиционных радиоматериалов на основе гексагональных ферритов: дис. ...канд. техн. наук / Д.В. Вагнер. - Томск, 2019. - 105 с.

106. Червинская А.С. Диэлектрическая проницаемость композитов на основе многостенных углеродных нанотрубок / А.С. Червинская, О.А. Доценко // Актуальные проблемы радиофизики: сборник трудов VIII Международной научно-практической конференции. Томск, 1-4 октября 2019 г. - Томск: Издательский дом ТГУ, 2019. - С. 185-186.

107. Chervinskaya A.S. Dielectric permeability of multiwall carbon nanotubes based composites, which are measured by a resonator method / A.S. Chervinskaya, O.A. Dotsenko, A.A. Potselueva // Journal of Physics: Conference Series. - 2020. -Vol. 1499. - P. 012022-1-012022-6.

108. Поливанова А.С. Исследование комплексной диэлектрической проницаемости композита, содержащего углеродные включения // Труды XVI

Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. Томск, 13-15 мая 2019 г. - Томск: Изд-во НТЛ, 2019. - С. 60-62.

109. СТО ТГУ 032 - 2009 Методика измерений эффективных значений относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь нанопорошков и композитов на их основе в диапазоне сверхвысоких частот. Прямоугольный объемный резонатор. Введ. 31.04.2009 / Томский государственный университет. Томск, 2009. - 8 с.

110. Качусова А. О. Влияние ультразвуковой обработки на электромагнитные характеристики композитов на основе углеродных нанотрубок // Труды XII Всероссийской конференции студенческих научно-исследовательских инкубаторов. - Томск: Изд-во НТЛ, 2015. - С. 76-78.

111. Borah K. Magnetodielectric composite with ferrite inclusions as substrates for microstrip patch antennas at microwave frequencies / K. Borah, N. S. Bhattacharyya // Composites: Part B. - 2012. - № 43. - P. 1309-1314.

112. Поливанова А. С. Исследование влияния концентрации наполнителя на электрофизические характеристики композита на основе одностенных углеродных нанотрубок // Наука. Технологии. Инновации. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2017. - Ч. 3. - С. 227-230.

113. Chalapat K. Wideband reference-plane invariant method for measuring electromagnetic parameters of materials / K. Chalapat, K. Sarvala, J. Li, G.S. Paraoanu // Journal Microwave Theory and Techniques, IEEE. - 2009. - Vol. 57, № 9. - P. 22572267.

114. Качусова А. О. Исследование электромагнитного отклика композиционных материалов на основе многостенных углеродных нанотрубок в СВЧ и КВЧ диапазонах: дипломная работа (проект) специалиста по направлению подготовки: 11.05.01 - Радиоэлектронные системы и комплексы / А. О. Качусова. - Томск, 2018. - 54 с.

115. Ульянова О. А. Электромагнитные характеристики композиционных радиоматериалов, эффективно взаимодействующих с излучением

радиодиапазона: научный доклад по направлению подготовки: 03.06.01 - Физика и астрономия / О. А. Ульянова. - Томск, 2018. - 9 с.

134

Приложение А Справка о внедрении в учебный процесс

Приложение Б

Справка о внедрении результатов диссертации в научную и производственную деятельность предприятия ООО «Радиозащита-Т»

Общество с ограниченной ответственностью «Радиозащита-Т» _(ООО «Радиозащита-Т»)_

634062, Томская обл., г.Томск, ул.Бирюкова, д.2, кв. 248 ИНН/КПП 7017344549/ 701701001, ОГРН 1137017027344

43.09.2025 г. Томск

о внедрении в научную и производственную деятельность предприятия результатов диссертации Червинской Анны Сергеевны «Теоретико-экспериментальный подход в задаче создания радиопоглощающих покрытий на основе композита из вододисперсионной краски и миогостенных

углеродных нанотрубок»

Результаты научной работы соискателя Червинской Анны Сергеевны, полученные в ходе работы над диссертацией, были использованы на предприятии ООО «Радиозащита-Т» для изготовления радиопоглощающих и/или радиоотражающих покрытий. Благодаря разработанной автором методике получены радиоматериалы с отличающимися электромагнитными характеристиками без изменения первоначального состава и массы исходной смеси. Были использованы данные измерений частотных зависимостей диэлектрической и магнитной проницаемостей композитов на основе многостенных углеродных нанотрубок и гексаферритов как наполнителей, эффективно взаимодействующих с электромагнитных излучением СВЧ диапазона.

Использование результатов исследования Червинской A.C. позволило упростить процедуру создания материалов с заданными электромагнитными свойствами под конкретные радиоэлектронные устройства. Это дало возможность снизить материальные и временные затраты на процесс производства материалов.

Гене

СПРАВКА

оос

Кулешов Г.Е.