Función de apantallamiento de interferencia electromagnética de pastas de cemento con materiales carbonosos y cenizas volantes procesadas

Abstract

En el presente trabajo se investiga la influencia de la adición de diferentes tipos de materiales carbonosos (polvo de grafito y 3 tipos de fibra de carbono), de una ceniza volante con diferentes contenidos de fase magnética (5,6%, 15,9% y 24,3% de Fe2O3) y de una mezcla de ambos, sobre la capacidad de apantallar interferencias electromagnéticas de pastas de cemento Pórtland. Entre los parámetros estudiados se encuentra: el tipo de material carbonoso, la relación de aspecto del material carbonoso, el espesor del material compuesto, la frecuencia de la radiación electromagnética incidente y el porcentaje de fracción magnética en la ceniza volante. Los resultados obtenidos indican que entre los materiales carbonosos estudiados son las fibras de carbono basadas en poliacrilonitrilo con una mayor relación de aspecto las que dan mejores resultados de apantallamiento. Al aumentar el espesor del material compuesto o la frecuencia de radiación también aumenta la eficacia del apantallamiento. En lo que respecta a la ceniza volante, el incremento de la fracción magnética de la ceniza incrementa el nivel de apantallamiento. No obstante, los resultados más eficaces se obtienen por la adición conjunta de fibras de carbono y ceniza volante debido a un efecto sinérgico.

The study described in this article explored the effect of adding different types of carbon materials (graphite powder and three types of carbon fibre), fly ash (with 5.6%, 15.9% and 24.3% Fe2O3), and a mix of both on electromagnetic interference (EMI) shielding in Portland cement pastes. The parameters studied included the type and aspect ratio of the carbonic material, composite material thickness, the frequency of the incident electromagnetic radiation and the percentage of the magnetic fraction in the fly ash. The findings showed that the polyacrylonitrile-based carbon fibres, which had the highest aspect ratio, provided more effective shielding than any of the other carbon materials studied. Shielding was more effective in thicker specimens and at higher radiation frequencies. Raising the magnetic fraction of the fly ash, in turn, also enhanced paste shielding performance. Finally, adding both carbon fibre and fly ash to the paste resulted in the most effective EMI shielding as a result of the synergies generated.