NANOCOMPUESTOS EPOXI/CNTS PARA SUNANOCOMPUESTOS EPOXI/CNTS PARA SU
APLICACIÓN EN TECNOLOGÍAS DEAPLICACIÓN EN TECNOLOGÍAS D...
Nanocomposites con CNTs
Motivación1.
- Apantallamiento electromagnético (EMI)
- Nanocomposites poliméricos
- Nanotubos de ...
Avión furtivo
Protección de equipos
electrónicos
1. Motivación 1
dispositivo
componentes
•Reflexión:
•Absorción:
µπ
σ
···2
log105.39
f
SEr +=
σµπ
δ
···7.8 fd
d
fSEa =





=
Buscamos materiales con:
•↑ con...
Buckypapers
US-CNTs/epoxi
2. Introducción.
Nanocomposites poliméricos
• Matriz epoxi
• ↓ peso
• ↓ coste
• Fácil procesado
...
Parámetros que intervienen en
sus características:
• Relación de aspecto (L/d)
• Número de capas
• Cantidad de defectos
SW...
Buckypapers
infiltrados
US-
CNTs/epoxi
e ≈ 300μm
3. Nanocomposites
con CNTs
e ≈ 2 mm
baño
ultrasonidos 5
curado
curado
Pol...
ε = ε´+ ε´´ σ= 2·π·f· ε0 ·ε´´
σµπ ···7,8 fdSEa =
• Reflexión y absorción
(4 parámetros de scattering):
S11 S12 S21 S22
• M...
Buckypaper
US-CNTs/epoxi
Buckypaper
US-CNTs/epoxi
7
3. Nanocomposites
con CNTs
Sonda de líquidos
sobreestima apantallamiento
por reflexión y desestima
apantallamiento por
absorción
3. Nanocomposites
co...
•Aumento del
apantallamiento total
•Aumento del ancho de
banda apantallada
•Límite a altas frecuencias
3. Nanocomposites
c...
Hc y Mr ≈ 0
M
H
Efecto del tamaño de partícula:
Dc
MultidominioMonodominio
Superparamagnetismo
D (nm)
µr
4. CNTs y
Nanopar...
US-CNTs Mag/epoxi
e ≈ 2 mm
4. CNTs y
Nanopartículas magnéticas
baño
ultrasonidos
11
CNTs
oxidación
CNTs
oxidados
TREG
Fe3(...
τ (nm)
MWCN
Ts-
Bayer
5,95
CNx 8,62
CNTs-Bayer
CNx
4. CNTs y
Nanopartículas magnéticas 12
CNx:
•Nanopartículas agrupadas
en racimos
•Peor distribución
4. CNTs y
Nanopartículas magnéticas 13
MWCNTs-Bayer:
•Mayor d...
Coercitividad: Hc=33,68 Oe
Tamaño de
partícula de
6-8 nm
=
Comportamiento
superpara-
magnético
4. CNTs y
Nanopartículas ma...
Composite con
CNTs decorados
con magnetita
5. CNTs y
Nanopartículas magnéticas
Composite con
CNTs sin
magnetita
15
CONCLUSIONES
16
5. Conclusiones y
trabajo futuro
• Buckypapers infiltrados ↑ apantallamiento y ↑ conductividad
•Composites US-CNTs/epoxi apantallamiento menor, pero más
se...
•Mejorar la preparación de buckypapers infiltrados
•Estudiar en detalle el efecto del espesor sobre el
apantallamiento
•Es...
TribunalTribunal
María González
Antonio Aznar
Viviana Jehová
ProfesoresProfesores
María Crespo
Javier Pozuelo
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Epoxi/CNTs nanocomposites for EMI shielding applications - Final Year Project presentation

628 views

Published on

In this Project epoxy-based composites loaded with carbon nanotubes were prepared, with the aim of evaluating their applicability as electromagnetic shields in the GHz frequency range. For this purpose, two different methods of nanoreinforcement dispersion have been attempted: infiltration of the epoxy within a preformed laminar structure of carbon nanotubes (buckypaper) and direct high-energy ultrasonic dispersion of carbon nanotubes in the uncured matrix. Through these techniques composites were manufactured and their electromagnetic shielding efficiency has been assessed. The results have been justified based on the morphological differences of carbon nanotubes derived from each preparation method.

Subsequently magnetite-decorated carbon nanotubes were incorporated by ultrasonic dispersion, in order to study a possible electromagnetic synergy between magnetic inclusions and electric charge carriers. Electromagnetic shielding efficiency of this composite was evaluated and compared with results previously obtained from the materials containing only carbon nanotubes.

Besides electromagnetic shielding characteristics, materials were characterized by complementary methods as Transmission Electron Microscopy (TEM and HR-TEM), X-ray diffraction (XRD) and Vibrating Sample Magnetometry by (VSM).

The results presented suggest that these materials could be suitable as high frequency electromagnetic absorbers. EMI shielding values have been achieved up to 11 dB with a specific thickness of less than 1mm, supporting the relevance of this line of research.

http://es.linkedin.com/in/antoniomcb/

Published in: Technology
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
628
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
10
Actions
Shares
0
Downloads
4
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Epoxi/CNTs nanocomposites for EMI shielding applications - Final Year Project presentation

  1. 1. NANOCOMPUESTOS EPOXI/CNTS PARA SUNANOCOMPUESTOS EPOXI/CNTS PARA SU APLICACIÓN EN TECNOLOGÍAS DEAPLICACIÓN EN TECNOLOGÍAS DE APANTALLAMIENTO ELECTROMAGNÉTICOAPANTALLAMIENTO ELECTROMAGNÉTICO PROYECTO FIN DE CARRERAPROYECTO FIN DE CARRERA INGENIERÍA INDUSTRIALINGENIERÍA INDUSTRIAL TutoraTutora: María Crespo: María Crespo DirectorDirector: Javier Pozuelo: Javier Pozuelo Antonio Martín-CobosAntonio Martín-Cobos
  2. 2. Nanocomposites con CNTs Motivación1. - Apantallamiento electromagnético (EMI) - Nanocomposites poliméricos - Nanotubos de carbono (CNTs) - Preparación de nanocomposites - Evaluación del apantallamiento electromagnético Índice 2. Introducción 3. Nanocomposites con CNTs y nanopartículas magnéticas4. - Composites con CNTs decorados con nanopartículas (NP’s) magnéticas - Evaluación del apantallamiento electromagnético Conclusiones y trabajo futuro5.
  3. 3. Avión furtivo Protección de equipos electrónicos 1. Motivación 1 dispositivo componentes
  4. 4. •Reflexión: •Absorción: µπ σ ···2 log105.39 f SEr += σµπ δ ···7.8 fd d fSEa =      = Buscamos materiales con: •↑ conductividad •↑ permeabilidad 2. Introducción. Apantallamiento EMI ¿Metales? NO Nanocomposites poliméricos que incorporen CNTs 2
  5. 5. Buckypapers US-CNTs/epoxi 2. Introducción. Nanocomposites poliméricos • Matriz epoxi • ↓ peso • ↓ coste • Fácil procesado • Fluidez • Nanotubos de carbono • Red conductora σ 3 Formados por: • Matriz •Carga Combinar las mejores propiedades
  6. 6. Parámetros que intervienen en sus características: • Relación de aspecto (L/d) • Número de capas • Cantidad de defectos SW/MW CNTs CNx 2. Introducción. Nanotubos de carbono Fabricación: CVD 4
  7. 7. Buckypapers infiltrados US- CNTs/epoxi e ≈ 300μm 3. Nanocomposites con CNTs e ≈ 2 mm baño ultrasonidos 5 curado curado Poli(propilenglicol) diglicidil éter (DER 736, Dow Chemicals) •Flexible •Baja viscosidad •Translúcida CNx CNTs oxidación UV CNTs oxidación
  8. 8. ε = ε´+ ε´´ σ= 2·π·f· ε0 ·ε´´ σµπ ···7,8 fdSEa = • Reflexión y absorción (4 parámetros de scattering): S11 S12 S21 S22 • Medida más real 2 21 2 111 log10 S S SEa − = 6 3. Nanocomposites con CNTs permitividad parte complejaparte real conductividad eléctrica permeabilidad magnética Shielding Efficiency Analizador de redes Analizador de redes
  9. 9. Buckypaper US-CNTs/epoxi Buckypaper US-CNTs/epoxi 7 3. Nanocomposites con CNTs
  10. 10. Sonda de líquidos sobreestima apantallamiento por reflexión y desestima apantallamiento por absorción 3. Nanocomposites con CNTs absorción reflexión total absorción reflexión total 8
  11. 11. •Aumento del apantallamiento total •Aumento del ancho de banda apantallada •Límite a altas frecuencias 3. Nanocomposites con CNTs ¿Cómo podemos mejorar la absorción? 9
  12. 12. Hc y Mr ≈ 0 M H Efecto del tamaño de partícula: Dc MultidominioMonodominio Superparamagnetismo D (nm) µr 4. CNTs y Nanopartículas magnéticas Hc(Oe) Magnetita (Fe2+ (Fe3+ )2O4) 10 Ciclo de histéresis
  13. 13. US-CNTs Mag/epoxi e ≈ 2 mm 4. CNTs y Nanopartículas magnéticas baño ultrasonidos 11 CNTs oxidación CNTs oxidados TREG Fe3(acac) (III) H2SO4 HNO3
  14. 14. τ (nm) MWCN Ts- Bayer 5,95 CNx 8,62 CNTs-Bayer CNx 4. CNTs y Nanopartículas magnéticas 12
  15. 15. CNx: •Nanopartículas agrupadas en racimos •Peor distribución 4. CNTs y Nanopartículas magnéticas 13 MWCNTs-Bayer: •Mayor densidad de nanopartículas •Mejor dispersas
  16. 16. Coercitividad: Hc=33,68 Oe Tamaño de partícula de 6-8 nm = Comportamiento superpara- magnético 4. CNTs y Nanopartículas magnéticas Magnetización de saturación: Ms=14,79 emu/g + DRX TEM 14
  17. 17. Composite con CNTs decorados con magnetita 5. CNTs y Nanopartículas magnéticas Composite con CNTs sin magnetita 15
  18. 18. CONCLUSIONES 16 5. Conclusiones y trabajo futuro
  19. 19. • Buckypapers infiltrados ↑ apantallamiento y ↑ conductividad •Composites US-CNTs/epoxi apantallamiento menor, pero más sencillos de fabricar •La decoración con nanopartículas magnéticas aumenta - Apantallamiento -Conductividad eléctrica 6. Conclusiones y trabajo futuro 17
  20. 20. •Mejorar la preparación de buckypapers infiltrados •Estudiar en detalle el efecto del espesor sobre el apantallamiento •Estudiar en profundidad las propiedades apantallantes de los composites mediante sonda coaxial 5. Conclusiones y trabajo futuro 18 e ≈ 300μm e ≈ 2 mm
  21. 21. TribunalTribunal María González Antonio Aznar Viviana Jehová ProfesoresProfesores María Crespo Javier Pozuelo

×