Preparação e caracterização de um absorvedor de micro-ondas flexível baseado em ferrita de MnNiZn (Mn0.1Ni0.45Zn0.45Fe2O4) em uma matriz de poliuretano termofixo

Neste trabalho, a ferrita nanoMnNiZn de espinela (Mn0.1Ni0.45Zn0.45Fe2O4) foi hospedada em uma matriz de poliuretano termofixo (PU), para produzir folhas de nanocompósitos finas e flexíveis como absorvedores de micro-ondas eficientes. Os absorvedores de micro-ondas de nanocompósitos de poliuretano foram preparados utilizando diferentes proporções de carga de ferrita de MnNiZn (70%, 75% e 80% em peso). As propriedades de absorção de micro-ondas dos nanocompósitos foram caracterizadas na faixa de frequência de S- e C-band (2–8 GHz). Caracterizações estruturais e morfológicas foram realizadas utilizando difratometria de raios X (XRD), espectrofotômetro de infravermelho por transformada de Fourier (FTIR) e microscopia eletrônica de varredura (SEM). O teste de tração foi realizado para examinar as propriedades mecânicas dos nanocompósitos moldados. A dureza superficial foi medida utilizando a ferramenta de dureza Shore (A). O nanocompósito com 80% em peso de ferrita em PU com espessura de 5 mm exibe as melhores propriedades de absorção e possui uma largura de banda de absorção efetiva (≥ − 10 dB) de 4,28 GHz, com perda de reflexão mínima (RL) de − 29,7 dB na frequência de ajuste (5,86 GHz) com densidade de apenas 2,403 g/cm3. Os resultados experimentais revelam que as propriedades de absorção de micro-ondas dos nanocompósitos sintetizados foram melhoradas e reforçadas no caso da matriz de poliuretano em comparação com a matriz de cera de parafina, através de interações polar-polar e adesão entre o enchimento e a matriz elastomérica dependendo de sua natureza química. Além disso, o efeito do envelhecimento térmico no desempenho das propriedades de absorção de micro-ondas do nanocompósito PU-ferrita foi estudado. Até onde sabemos, o uso desta matriz de poliuretano termofixo, econômica, preparada a partir de PPG, TDI e óleo de mamona e carregada com ferrita, ainda não foi relatado. O efeito das interações polar-polar entre a matriz e a ferrita nas características de absorção de micro-ondas também foi investigado. O alto valor de perda de reflexão torna o nanocompósito leve e flexível um material promissor para absorção de micro-ondas.