Ushbu tadqiqotda uglerod nanotube/karbonil temir kukuni (CNTs/CIP) kompozit mikroto'lqinli{0}}yutuvchi qoplamalar yuzasida davriy mikrotuzilmalarni yaratish, superhidrofobiklik va mikroto'lqinli pechni sinergetik optimallashtirishga erishish uchun ultrabinafsha pikosoniyali lazer bilan ishlov berish texnologiyasi qo'llanildi. Ustunli mikro tuzilmalarni lazer bilan qirqish qoplamaning suv bilan aloqa qilish burchagini 71,5 darajadan 151,2 darajaga oshirdi va 1,3 mm qalinlikda 5,3 gigagertsli samarali assimilyatsiya o'tkazish qobiliyatiga (EAB) olib keldi, bu mikroto'lqinli pechlarning atrof-muhitga moslashuvini oshirish uchun ko'p qirrali va samarali texnik strategiyani taklif qiladi-
Mikroto'lqinli pechni{0}}yutuvchi qoplamalar radar belgilarini bostirish, aloqa shovqinlariga qarshilik ko'rsatish va elektromagnit ifloslanishni yumshatishda ajralmas rol o'ynaydi va bu ularni aerokosmik va mudofaa sohalarida keng qo'llash imkonini beradi. Ushbu qoplamalarning atrof-muhitga moslashuvi ularning mikroto'lqinli pechning uzoq muddatli barqarorligi- uchun muhim bo'lib, ularning muhandislik sohasida qo'llanilishini cheklovchi asosiy muammoga aylandi. Mikroto'lqinli pechning yuqori singishi va ob-havoga chidamliligi o'rtasidagi muvozanatga erishish sohada muhim muammo bo'lib qolmoqda. Yaqinda olib borilgan tadqiqotlar, birinchi navbatda, mikroto'lqinli pechni{6}}yutuvchi moddalarni atrof-muhit sharoitlariga moslashtirishga-gizlandi, masalan, an'anaviy ferromagnit moddalarni qisman fizik-kimyoviy barqarorlikka ega bo'lgan materiallar bilan almashtirish-yoki qoplamaning umumiy ob-havoga chidamliligini oshirish uchun hidrofobik yuzalar yaratish. Biroq, an'anaviy usullar ko'pincha mikroto'lqinli pechning emilimini va hidrofobikligini bir vaqtning o'zida optimallashtirish uchun kurash olib boradi, shu bilan birga murakkab ishlov berish va yuqori xarajatlar bilan bog'liq muammolarga duch keladi. Buni hal qilish uchun ushbu tadqiqot CNT/CIP kompozit mikroto'lqinli pechlar yuzasida davriy mikro tuzilmalarni aniq ishlab chiqarish uchun ultrabinafsha pikosoniyali lazer bilan ishlov berishdan innovatsion ravishda foydalaniladi.
1. Mikroto‘lqinli pechning-yutuvchi moddalari va kompozit qoplamalarning elektromagnit xususiyatlari
Ushbu tadqiqotda eritilgan tuz usuli yordamida CO₂ dan spiral morfologiyaga ega heterostrukturali uglerod nanotubalari (CNTs) tayyorlandi va kompozit mikroto'lqinli pechni yutuvchi{1}}qoplamalar ishlab chiqarishda karbonil temir kukunini (CIP) qisman almashtirish uchun foydalanildi. CNTlarning kiritilishi nafaqat plomba tarkibini kamaytirdi, balki nanotubkalarning o'ziga xos ferromagnetizmi tufayli magnit yo'qotish qobiliyatini saqlab qoldi. Bundan tashqari, doimiy o'tkazuvchan tarmoqning shakllanishi, mo'l-ko'l interfasial polarizatsiya va spiral struktura tomonidan induktsiya qilingan bir nechta elektromagnit to'lqinlarning tarqalishi dielektrik xususiyatlarni birgalikda optimallashtirdi va shu bilan odatda sof CIP ning yuqori dielektrik doimiyligidan kelib chiqadigan impedans mos kelmasligi muammolarini engillashtirdi. Elektromagnit parametr o'lchovlari CNTs / CIP kompozit qoplamalarining samarali empedans moslashuvi va elektromagnit to'lqinning susayishiga yordam beradigan muvozanatli dielektrik va magnit xususiyatlarni namoyish etishini ko'rsatdi. 1,3 mm qalinligida qoplama 4,12 gigagertsli samarali assimilyatsiya o'tkazish qobiliyatiga (EAB) va -15,1 dB minimal aks ettirish yo'qotilishiga (RLₘᵢₙ) erishdi, bu mikroto'lqinli pechning yutilish ko'rsatkichlarini namoyish etdi.
2. Mikro tuzilmalarni elektromagnit simulyatsiya loyihasi
Mikro tuzilmalarning qoplama ishlashiga ta'sirini o'rganish uchun ushbu tadqiqot CST Studio Suite dasturiy ta'minotidan ikki turdagi davriy mikro tuzilmalarda elektromagnit simulyatsiyalarni o'tkazish uchun ishlatilgan: ustunli va chuqurchalar. Natijalar shuni ko'rsatadiki, qirqish chuqurligi qoplamaning aks ettirish qobiliyatiga sezilarli darajada ta'sir qiladi, mikrotuzilmalarning lateral o'lchamlari (masalan, ustunlar radiusi va bo'shliqlar) to'lqinni yutish qobiliyatiga nisbatan kam ta'sir qiladi. Buning sababi shundaki, mikro tuzilma o'lchamlari 2-18 gigagertsli chastota diapazonidagi elektromagnit to'lqin uzunliklaridan ancha kichik bo'lib, kuchli shovqin ta'sirining shakllanishiga to'sqinlik qiladi. Simulyatsiya natijalari shuni ko'rsatadiki, kesish chuqurligini oshirish o'tkazish cho'qqisini ham, yutilishning samarali o'tkazish qobiliyatini (EAB) ham o'tkazish qobiliyatini sezilarli darajada o'zgartirmasdan yuqori chastotalarga siljitadi. Ushbu topilmalar qirqish jarayonining amaliy parametrlarini optimallashtirish uchun muhim qoʻllanma boʻlib xizmat qiladi: silliqlash chuqurligini toʻgʻri nazorat qilish orqali qoplamaning asl, mukammal toʻlqinni yutuvchi-koʻrsatkichlarini saqlab, superhidrofobik xususiyatlarga erishish mumkin.
3. Lazer bilan ishlov berishning gidrofobik va mikroto'lqinli pechga ta'siri-qoplamaning yutuvchi xususiyatlari
Vaqti-vaqti bilan ustun{0}}va chuqurchaga o'xshash-mikro tuzilmalar UV pikosoniyali lazer markalash mashinasi yordamida qoplama yuzasida aniq ishlab chiqilgan. SEM va 3D mikroskopiya orqali tavsiflash lazer bilan ishlov berish mo'ljallangan mikro tuzilmalarni aniq qurishi mumkinligini tasdiqladi; o'yib ishlangan o'simtalar bir xil balandlikda bo'lib, davriy tuzilmalar buzilmagan. Namlanish sinovlari shuni ko'rsatdiki, toza qoplama yuzasining suv bilan aloqa qilish burchagi bor-yo'g'i 71,5 daraja edi, A1 namunasi yuzasidagi suv bilan aloqa qilish burchagi esa lazer bilan ishlov berish ustuniga o'xshash tuzilmalardan so'ng 151,2 darajaga yetdi va bu ajoyib superhidrofobiklikni namoyish etdi. Strukturaviy parametrlar tahlili shuni koʻrsatdiki, ustunga oʻxshash tuzilmalar chuqurchaga oʻxshash tuzilmalarga nisbatan-yuqori gidrofobiklikka ega; barqaror Kessi holatiga-va shu tariqa ishonchli supergidrofobiklikka-d/c nisbati 0,15 dan past bo‘lganda va balandligi 100–180 mkm oralig‘ida tushganda erishish mumkin edi. Shunisi e'tiborga loyiqki, lazer bilan ishlov berishning mikroto'lqinli pechni{18}}singdirish samaradorligiga ta'siri ahamiyatsiz edi. Haddan tashqari qirqish tufayli sezilarli og'ish ko'rsatgan B4 namunasidan tashqari, boshqa barcha namunalar yaxshi mikroto'lqinli pechni-singdirish xususiyatlarini saqlab qoldi. A4 va B4 namunalarining samarali singdirish o'tkazuvchanlik kengligi (EAB) mos ravishda 5,2 gigagerts va 5,3 gigagerts ga yetib, qalinligi 1,5 mm dan kam bo'lgan mikroto'lqinli pechni yutuvchi qoplamalarni ortda qoldirdi. Bu shuni ko'rsatadiki, lazer bilan ishlov berish mikroto'lqinli pechni{31}}singdirish samaradorligini saqlab, hidrofobik mikro tuzilmalarni samarali va aniq ishlab chiqarish imkonini beradi.
Ushbu tadqiqot CNTs/CIP{0}} mustahkamlangan poliuretan qoplamalari yuzasida davriy mikro tuzilmalarni aniq ishlab chiqarish uchun UV-pikosoniyali lazer bilan ishlov berishdan foydalangan holda oddiy va boshqariladigan strategiyani ishlab chiqdi va shu bilan sirt hidrofobikligi va mikroto'lqinli yutilish samaradorligini sinergik optimallashtirishga erishdi. Asosiy topilmalar quyidagilardan iborat: (1) lazer{3}}tasvirlangan ustunli mikro tuzilmalar suv bilan aloqa qilish burchagini 71,5 darajadan 151,2 darajaga oshirdi, bu esa qo'shimcha florlanishni talab qilmasdan superhidrofobiklikni ta'minlaydi; (2) 1,3 mm qalinlikda optimallashtirilgan mikro tuzilma qoplamasi 5,3 gigagertsli samarali assimilyatsiya o‘tkazish qobiliyatiga (EAB) erishdi-bu qalinlik uchun qayd etilgan eng keng-va shu bilan birga mikroto‘lqinli pechning assimilyatsiya qilish qobiliyatini to‘liq saqlab qoldi; (3) Ushbu strategiya oʻzining koʻp qirraliligi, moddiy mustaqilligi va yuqori aniqligi bilan ajralib turadi, u mavjud mikrotoʻlqinli pechni yutish tizimlarini yangilash va yuqori namlik va korroziy muhitlar uchun koʻp funksiyali integratsiyalangan qurilmalarni ishlab chiqarish uchun istiqbolli istiqbollarni taklif etadi. Kelajakdagi tadqiqotlar turli xil mikroto'lqinli pechlar{14}}yutuvchi plomba tizimlari uchun lazer bilan ishlov berish parametrlarini optimallashtirishni yanada o'rganishi va texnologiyani aqlli yashirin va elektromagnit himoya uchun ko'p funksiyali integratsiyalashgan qoplamalarga qo'llashni kengaytirishi mumkin.
