Защита от электромагнитного излучения.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Казанский государственный архитектурно-строительный университет
Кафедра Химии и инженерной экологии в строительстве
Отчет
по научно-исследовательской практике
на тему «Лакокрасочные покрытия для защиты от электромагнитных излучений"
Выполнил:
студент гр. 0ИЗ01
Юдина А.П.
Проверил к.т.н.:
Амельченко М.О.
Казань, 2022
Содержание
Введение. 3
1. Проблема ЭМИ. 4
2. Защита от электромагнитного излучения. 6
3. ЛКМ для защиты от ЭМИ. 10
Заключение. 11
Список литературы.. 12
Введение
Проблема электромагнитной безопасности населения возникла в середине XX века. Механизация производственных процессов, развитие медицины, необходимость в передаче информации на дальние расстояния – всё это послужило причиной массовой разработки и внедрения электроприборов.
Электромагнитное излучение – это образование электромагнитных волн при помощи ускоренно движущихся заряженных частиц. Электромагнитной волной называют электромагнитные колебания, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью.
Развитие телевидения и радиосвязи, мобильной сотовой связи, интернета все сильнее «загрязняет» окружающую природную среду. Кроме того, ЭМИ оказывает существенное влияние на здоровье человека.
|
|
|
Целью данной работы является подробное рассмотрение способов защиты от электромагнитного излучения, а именно – лакокрасочные покрытия.
Исходя из цели исследования, можно выделить следующие задачи:
1. Рассмотреть проблему ЭМИ.
2.Изучить способы уменьшения влияния электромагнитного излучения.
3. Рассмотреть ЛКМ как способ защиты от ЭМИ.
Проблема ЭМИ.
Электромагнитное излучение — это волны электромагнитного происхождения, возникающие при изменении электрического или магнитного поля. Источниками электромагнитного излучения могут быть различные приборы, аппараты и приспособления, которые генерируют ЭМИ. Основной характеристикой для измерения вреда ЭМИ является мощность, а также продолжительность воздействие ЭМИ. [1]
В зависимости от происхождения, источники излучения электромагнитных волн в мировой практике принято классифицировать на два вида, а именно:
- возмущения электромагнитного поля искусственного происхождения;
- излучение, исходящее от естественных источников.
Излучения, исходящие от магнитного поля вокруг Земли, электрических процессов в атмосфере нашей планеты, ядерного синтеза в недрах солнца — все они естественного происхождения.
|
|
|
Что касается искусственных источников, то они побочное явление, вызванное работой различных электрических механизмов и приборов.
Исходящее от них излучение, может быть низкоуровневым и высокоуровневым. От уровней мощности источников полностью зависит степень напряженности излучения электромагнитного поля.
В настоящее время основную опасность для здоровья людей представляют: электроприборы (все бытовые приборы), линии электропередач, электропроводка, гаджеты и компьютеры, роутеры и источники беспроводной сети, мобильная связь, электротранспорт. Человеческий организм безусловно уникальная система, которая защищает себя от всех угроз для своего существования. Наш организм может справиться или, вернее сказать, защитить себя от некоторой части ЭМИ. Но человеческий организм получает сверхдозу ЭМИ каждый день. Люди, которые часто подвергаются действию ЭМИ, жалуются на учащение заболеваемости из-за снижения иммунитета, низкую стрессоустойчивость, замкнутость, снижение работоспособности. Если учитывать, что нормой для человека является излучение уровнем 0,2 мкТл, то оказывается, что мы просто окружены опасным количеством ЭМИ. Нервная система является самым уязвимым местом для ЭМИ. Под влиянием ЭМИ нарушается обмен ионами калия, что вызывает сбой в работе нервной системы. Это создает такие отклонения как: замедление реакций, ухудшение памяти, вызывает депрессию. Уже давно известно, что ЭМИ снижает иммунитет организма, вследствие нарушения производства иммунных клеток. Большое влияние ЭМИ оказывает также эндокринной системе. Под влиянием ЭМИ происходит стимуляция гипофизарно-адреналовой системы, в результате чего увеличивается уровень адреналина в крови и увеличение его сворачиваемости. Изменение уровня адреналина в крови вызывает изменения на надпочечниках, путем выброса гормона стресса –кортизола. Кортизол в сою очередь вызывает повышенную возбудимость, нарушение сна, перепады настроения, скачки АД, раздражительность и слабость. Состояние всего человеческого организма тесно связана с качеством крови, которая обладает собственным электрическим потенциалом. ЭМИ провоцирует изменения в крови вызывая слипание или разрушение форменных элементов крови эритроцитов и тромбоцитов. ЭМИ оказывает большое воздействие на репродуктивную систему. В ходе исследование ученных США было установлено что вероятность выкидышей у будущих матерей, которые регулярно подвергались действию ЭМИ, равнялась 80 %. Что и стало доказательством накопительного эффекта ЭМИ, и его разрушительного действия.
|
|
|
|
|
|
Защита от электромагнитного излучения.
Невозможно полностью защититься от ЭМИ в современном мире, но можно уменьшить влияние. Опасность ЭМИ заключается в том, что это невидимый процесс. Так как нельзя полностью защититься от ЭМИ, то можно сделать следующее: включать электроприборы по очереди; не группировать электроприборы, чтобы не усиливать ЭМИ; убрать электроприборы с мест наиболее долгого нахождения, как обеденный стол и т. п.; заземлить розетки; убрать радиотелефон дальше от спальни и рабочего стола; выбирать электроприборы со стальной поверхностью. Быть обладателем крепкого здоровья актуально всегда, но не так легко сделать это в настоящее время. Под влиянием ЭМИ человеческий организм испытывает сильнейший стресс. Только стоит задуматься о количестве ЭМИ, которое вы поглощаете за один день, обо всех действиях ЭМИ на наше тело. Каким бы образом ни совершенствовалась медицина в настоящее время, проблема ЭМИ, безусловно, является одной из самых важных в медицине.
Основным методом защиты является экранирование. Эффективность экранирующих устройств определяется электрическими и магнитными свойствами материала экрана, конструкцией и частотой излучения.
Различают отражающие и поглощающие экраны. Отражающие экраны изготавливают из материалов с низким показателем электросопротивления – металлы и их сплавы (медь, латунь, алюминий). [2]
Защитные свойства отражающих экранов основаны на эффекте интерференции волн. Поглощающие экраны выполняют из радиопоглощающих материалов. В качестве их основы используют: эластичные или жёсткие пенопласты, каучук, волокнистую древесину, обработанную специальным составом, а также керамикометаллические композиции, ферромагнитные пластины и т. д. В качестве добавок, используют сажу, активированный уголь, порошок карбонильного железа и пр. Механизм поглощения электромагнитных излучений заключается в превращении энергии электромагнитного поля в тепловую. Эффективность экранирования определяют по коэффициенту экранирования в децибелах относительно 1 МкВт. Каждое значение получают путём усреднения не менее пяти результатов измерений. [3]
Среди существующих технических решений для защиты от электромагнитных излучений радиочастотного диапазона следует выделить:
1. Ткань для защиты от электромагнитных излучений. Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности, к тканям бытового назначения и медико-биологической защиты человека от воздействия электромагнитных полей при использовании бытовой и промышленной радиоэлектронной аппаратуры, персональных компьютеров, сотовых телефонов и др. Ткань включает в себя нити, выполненные из наноструктурированного ферромагнитного микропровода в стеклянной изоляции, составляющие 1,0-3,2% от поверхностной плотности ткани, а основные нити выполнены из натуральных или химических волокон, или их смесей (хлопоковое, вискозное, полиэфирное волокно). На основе указанной ткани могут быть созданы жалюзи, шторы, обои. Перечисленные изделия используют в компьютерных классах, физиотерапевтических кабинетах, школах, библиотеках и др. В диапазоне 30 МГц – 100 МГц коэффициент экранирования составляет 20-40 дБ.
2. Сухая строительная смесь. Изобретение относится к сухим строительным смесям и предназначено для изготовления покрытий полов, покрытия стен, потолков, фасадов с целью экранирования от ЭМИ РЧ. Отличительной особенностью данной строительной смеси является наличие в её составе природного минерала шунгита III разновидности в виде: щебня, фракционированного шунгитового песка, тонкодисперсного порошка. Шунгит обладает токопроводящими свойствами, что позволяет уменьшить электросопротивление и обеспечить высокий уровень эффективности экранирования вдиапазоне частот от 10 кГц до 10 ГГц. Коэффициент экранирования повышается с увеличением толщины слоя. Покрытия на основе данной строительной смеси рекомендуются для использования на предприятиях электронной, радиотехнической, приборостроительной, электротехнической и медицинской промышленности, в вычислительных центрах, лечебно-профилактических учреждениях, жилых домах, находящихся вблизи телецентров, базовых станций сотовой связи, радиолокационных станций. Покрытия применимы для решения задач электромагнитной совместимости технических средств и их защиты от утечки информации.
3. Радиопоглощающие материалы (РПМ) и покрытия (РПП) представляют класс материалов, применяемых в технологии снижения заметности («стелс-технология») для маскировки средств вооружения и военной техники от обнаружения радиолокационными средствами противника. Являются составной частью общего направления, связанного с разработкой средств и методов уменьшения демаскирующих признаков оружия и военной техники в основных физических полях. При взаимодействии электромагнитного излучения с РПМ происходят одновременные процессы поглощения, рассеяния (вследствие структурной и геометрической неоднородности материала) и интерференции радиоволн.
Различие между собственно материалами (РПМ) и покрытиями (РПП) до некоторой степени условно и предполагает, что первые входят в состав конструкции объекта, а вторые — как правило, наносятся на его поверхности. Условность разделения связана и с тем обстоятельством, что любой радиопоглощающий материал является не только материалом, но микроволновым устройством-поглотителем. Способность материала поглощать высокочастотное излучение зависит от его состава и структуры. РПМ и РПП не обеспечивают поглощения излучения любой частоты, напротив, материал определенного состава характеризуется лучшей поглощающей способностью при определенных частотах. Не существует универсального поглощающего материала, приспособленного для поглощения излучения радиолокационной станции (РЛС) во всем частотном диапазоне.
Существует распространенное заблуждение относительно того, что в результате применения РПМ объект становится невидимым для локаторов. В действительности, применение радиопоглощающих материалов способно лишь существенно снизить эффективную поверхность рассеяния объекта в конкретном диапазоне частот РЛС, что, однако не обеспечивает полную «невидимость» объекта при иных частотах излучения. РПМ являются лишь слагаемым обеспечения низкой заметности объекта, среди которых: конфигурация летательного аппарата (ЛА); конструктивно-компоновочные решения; широкое применение композиционных материалов, отсутствие собственных излучений и т. п.
ЛКМ для защиты от ЭМИ.
Лакокрасочные композиции состоят из различных компонентов: пленкообразующего вещества (основы), растворителей, пигментов, наполнителей, сиккативов (ускорителей высыхания) и пластификаторов. Они имеют такой сложный состав, что едва ли можно найти количественную зависимость, объясняющую их реологические свойства. Жидкая фаза состоит из растворителя и полимера, имеющего широкий интервал распределения молекулярных весов. Твердая фаза является высоко концентрированной и часто состоит из многих типов пигментов с различными поверхностными свойствами. Кроме того, пигменты обычно не являются инертными добавками к растворам полимеров; адсорбция масла на их поверхности может очень сильно влиять на реологические свойства системы в целом.
Некоторыелакокрасочные композиции высыхают в результате полимеризации под действием отвердителей. Распыление лакокрасочной композиции может осуществляться одним из трех методов: механическим, воздушным и распылением в электрическом поле.
Большинствоприменяемых лакокрасочных композиций относится к третьей группе, в которую входят вещества с неупорядоченными разрывами, которые рассеивают свет. Из-за хаотической природы этих систем для них невозможно заранее определить путь условного луча света, и теории, характеризующие поведение светового луча, в таких случаях должны базироваться на статистической основе.
Лакокрасочная композиция предназначена для нанесения на различные поверхности конструкции или изделия (стеклопластиковые, картонные, бумажные и пр.) с целью экранирования электромагнитного излучения. Композиция содержит два жидких компонента, соединяемых перед нанесением. Первый компонент – отвердитель эпоксидной смолы, второй - композиция на основе эпоксидной смолы, содержащая два дисперсных электропроводящих наполнителя различных по форме частиц (графит – 50-70%, и углеродное волокно – 1-5%), пластификатор – 0,2-1%, термопластичный полиуретан – 0,2-1%, эпоксидную смолу – остальное. Лакокрасочная композиция обладает способностью поглощать излучение и уменьшать уровень мощности, прошедшего через конструкцию сигнала в диапазоне 1,5-30 ГГц на 20-30 дБ .
Изоляционные лаки – это коллоидные растворы из веществ, образующих пленку: битумов, органических растворителей, смол, масел, эфиров целлюлозы. Высыхают лаки достаточно быстро, в ходе этого процесса растворители испаряются, а физико-химические процессы, происходящие в лаковой основе, приводят к отвердению и образованию весьма прочной пленки. Такие лаки по назначению условно классифицируют так: покровные, клеящие и пропиточные лаки. Пропиточные составы используют для пропитки деталей машин и установок, аппаратов в целях создания изоляции, повышения теплопроводности и влагостойкости. Покровные лаки создают защитные покрытия на уже пропитанных деталях. Клеящие составы соединяют листы слюды для получения слюдяных изоляционных материалов.
Эмали отличаются от лаков тем, что в их состав включаются различные наполнители (пигменты), например, двуокись титана, железный сурик или окись цинка. Эмали – это покровные материалы, которые наносятся на уже пропитанные изоляционные детали или поверхности, они более прочные и влагостойкие.
Заключение
Всемирная организация здравоохранения сформулировала предупредительный принцип, суть которого состоит в том, чтобы избегать опасных последствий ЭМИ, если есть хотя бы малейшие подозрения их возникновения, пусть даже не доказанные на данный момент. [5]
Сохранение здоровья человека является важной государственной задачей. Поэтому разработка новых и исследование существующих методов и средств защиты от электромагнитных излучений важная и актуальная проблема в условиях научнотехнического прогресса и развития высоких технологий.
Таким образом, в представленном отчете подробно рассмотрены проблема ЭМИ, способы защиты от ЭМИ, а именно лакокрасочные материалы.
Список литературы
1. Что такое ЭМИ? Влияние электромагнитного излучения на человека | Статья в журнале «Молодой ученый» // https://moluch.ru/archive/313/71253/ [Электронный ресурс]: (дата обращения 18.08.2022)
2. Способы защиты от вредного воздействия электромагнитных полей и излучений оптического диапазона длин волн // https://studme.org/15950210/bzhd/sposoby_zaschity_vrednogo_vozdeystviya_elektromagnitnyh_poley_izlucheniy_opticheskogo_diapazona_dlin_voln [Электронный ресурс]: (дата обращения 18.08.2022)
3. Современные тенденции разработки отделочных строительных материалов для защиты от электромагнитного излучения радиочастотного диапазона // https://cyberleninka.ru/article/n/sovremennye-tendentsii-razrabotki-otdelochnyh-stroitelnyh-materialov-dlya-zaschity-ot-elektromagnitnogo-izlucheniya/viewer [Электронный ресурс]: (дата обращения 18.08.2022)
4. Лакокрасочная композиция - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1 // https://www.ngpedia.ru/id99499p1.html [Электронный ресурс]: (дата обращения 18.08.2022)
5. Электромагнитное излучение: понятие, последствия, рекомендации по защите // https://detdom-vidnoe.ru/for_parents/17914.php [Электронный ресурс]: (дата обращения 18.08.2022)
6. Бахлер, Кэте Земное излучение. Дополнения Игоря Чудо. Геопатогенные зоны и здоровье / Кэте Бахлер. - М.: Ника-Центр, 2011. - 272 c.
7. Войценя, В. С. Воздействие низкотемпературной плазмы и электромагнитного излучения на материалы: моногр. / В.С. Войценя, С.К. Гужова, В.И. Титов. - М.: Энергоатомиздат, 2012. - 224 c.
8. Троицкий, В. Л. Влияние ионизирующих излучений на иммунитет / В.Л. Троицкий, М.А. Туманян. - М.: Государственное издательство медицинской литературы, 2017. - 198 c.
9. Ильинский, Ю. А. Взаимодействие электромагнитного излучения с веществом / Ю.А. Ильинский, Л.В. Келдыш. - М.: Издательство МГУ, 2016. - 304 c.
10. Т. Брок, М. Гротеклаус, П. Мишке. Под редакцией У. Цорлля / Европейское руководство по лакокрасочным материалам и покрытиям - 2015 г., 548 стр.
11. Гладков А.З. / Электроизоляционные лаки и компаунды
М.:-Энергия, 1973 г., 213 стр.
12. Б. Блейк Левитт / Защита от электромагнитных полей АСТ, Астрель, 2007 г. , 398 стр.
13. Баранский П.И., Гайдар А.В. А.Л. Чижевский и проблемы взаимодействия магнитных полей с объектами живой природы // Вестн. Калуж. ун-та. - 2007. - N 3. - С.37-41. - Библиогр.: 47 назв.
14. Реутов Ю.Я. Жизнь в магнитной паутине // Наука. Общество. Человек / Информ. вестн. УрО РАН. - 2006. - С.21-26.
15. Агаджанян Н.А., Макарова И.И. Магнитное поле Земли и организм человека // Экология человека. - 2005. - N 9. - С.3-9. - Библиогр.: 41 назв.
Дата добавления: 2022-11-11; просмотров: 33; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!