BARYUM TİTANATIN TEKSTİLDE ELEKTROMANYETİK KALKANLAMA UYGULAMALARINDA KULLANIMI

Abstract

Baryum titanat kimyasal formülü ABO₃ olan, rengi beyazdan griye değişen perovskit ailesine bağlı inorganik bir bileşiktir. 60 yıldan daha fazla süredir ilgi gören bir malzemedir. İlgi çekmesinin ilk nedeni kimyasal ve mekanik olarak stabil olmasıdır. Geniş kapsamda çalışılan en önemli ferro elektrik malzemelerden biridir. Elektromanyetik dalgaların kullanımının gün geçtikçe artması başta insanlar olmak üzere tüm canlıları etkilemektedir. Elektromanyetik kalkanlama uygulamalarıyla, radyasyon kullanılarak yapılan uygulamaları aksatmadan canlıların maruz kalacağı radyasyon dozunu minimize etmek ve onları korumak amaçlanmaktadır. Bu çalışmada, elektromanyetik kalkanlama, tekstilde elektromanyetik kalkanlama uygulamaları, baryum titanatın yapısı, özellikleri ve elektromanyetik kalkanlama uygulamalarındaki yeri incelenmiştir.

Keywords

• Baryum titanat,elektromanyetik kirlilik,elektromanyetik kalkanlama,tekstil

The Use of Barium Titanate in Electromagnetic Shielding Applications at Textiles

Abstract

Barium titanate is an inorganic compound which has the chemical formula ABO₃, changing color from white to gray, depending on the perovskite family. It is a material that attracts attention for more than 60 years. The first reason for attracting attention is that it is chemically and mechanically stable. It is one of the most important ferro electrical materials studied in large scale. Increasing use of electromagnetic waves is affecting all living things, especially people. With electromagnetic shielding applications, it is aimed to minimize and protect the dose of radiation to which living beings will be exposed without interfering with radiation applications. In this study, electromagnetic shielding, electromagnetic shielding applications in textile, structure and properties of barium titanate and the use of barium titanate in electromagnetic shielding applications have been investigated.

Keywords

• Barium titanate,electromagnetic pollution,electromagnetic shielding,textile

References

1. Abdi, M. M., Kassim, A. B., Ekramul Mahmud, H. N. M., Yunus, W. M. M. Ve Talib, Z. A. (2009) Electromagnetic interference shielding effectiveness of new conducting polymer composite, Journal of Macromolecular Science, Part A, 47(1), 71-75. doi: https://doi.org/10.1080/10601320903399834
2. Adamhasan, A. S. (2008) Poliester/Polianilin, Pamuk/Polianilin Kompozit Kumaşlarının Hazırlanması ve Elektriksel özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Isparta.
3. Ahlbom, A., Green, A., Kheifets, L., Savitz, D., Swerdlow, A., & ICNIRP (International Commission for Non-Ionizing Radiation Protection) Standing Committee on Epidemiology. (2004) Epidemiology of health effects of radiofrequency exposure, Environmental health perspectives, 112(17), 1741. doi:10.1289/ehp.7306
4. Aksit, A., Nurhan, O. N. A. R., Kayatekin, I., Ebeoglugil, M. F., Çelik, E. ve Özdemir, İ. 2007, Polianiline Ve Polipirol Kaplanan Pamuklu Kumaşların Elektromanyetik Koruyuculuk Ve İletkenlik Özellikleri, Tekstil ve Mühendis, (Cilt: 14), 67.
5. Bentli, F. (2007). http://www.emo.org.tr , Erişim Tarihi: 09.10.2017, Konu: Michael Faraday.
6. Bilgin, S., Sarıtaş, Ö., Okyay, G. ve Örtlek, H. G. (2011) Askeri Ve Kamu Kuruluşlarına Ait Binaların Tempest Güvenliği İçin Farklı Yapıda Dokuma Kumaşların Geliştirilmesi, Tekstil ve Mühendis, (Cilt: 18), 81.
7. Cengiz, S. (2009) Elektromanyetik Girişimden Korunmada Ekranlama Etkinliği Ve Elektromanyetik Ekranlama Uygulamaları, Yüksek Lisans Tezi, Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Anabilim Dalı, Isparta.
8. Chen, H. C., Lee, K. C. ve Lin, J. H. (2004) Electromagnetic and electrostatic shielding properties of co-weaving-knitting fabrics reinforced composites, Composites, Part A: applied science and manufacturing, 35(11), 1249-1256. doi: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2004.04.006

9. Chen, H. C., Lee, K. C., Lin, J. H. ve Koch, M. (2007) Comparison of electromagnetic shielding effectiveness properties of diverse conductive textiles via various measurement techniques, Journal of Materials Processing Technology, 192, 549-554. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2007.04.023
10. Dağ, N. (2010) İletken Tekstil Yüzeylerinde Elektromanyetik Kalkanlama Özelliğinin Araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, Pamukkale Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Denizli.
11. Dhawan, S. K., Singh, N. ve Venkatachalam, S. (2001) Shielding effectiveness of conducting polyaniline coated fabrics at 101 GHz, Synthetic Metals, 125(3), 389-393. doi: https://doi.org/10.1016/S0379-6779(01)00478-7
12. Duran, D. ve Kadoğlu, H. (2015) Electromagnetic shielding characterization of conductive woven fabrics produced with silver-containing yarns, Textile Research Journal, 85(10), 1009-1021. doi: 10.1177/0040517512468811
13. Erdoğan, M. K., Karakişla, M. ve Saçak, M. (2012) Preparation, characterization and electromagnetic shielding effectiveness of conductive polythiophene/poly (ethylene terephthalate) composite fibers, Journal of Macromolecular Science, Part A, 49(6), 473-482. doi: 10.1080/10601325.2012.676896
14. Ertuğ, B. (2013) The overview of the electrical properties of barium titanate, American Journal of Engineering Research (AJER), 2(8), 1-
15. Gültekin, B. C., Gültekin, N. D., Atak, O. ve Şimşek, R. (2018) Evaluation of the Electromagnetic Shielding Effectiveness of Carbon-Based Screen Printed Polyester Fabrics, Fibers and Polymers, 19(2), 313-320. doi:10.1007/s12221-018-7462-7
16. http://www.chemistrylearner.com/barium-titanate.html, Erişim Tarihi: 09.09.2017, Konu: Barium Titanate.
17. http://www.megep.meb.gov.tr/mte_program_modul/moduller_pdf, Erişim Tarihi:11.04.2014
18. https://www.azom.com/article.aspx?ArticleID=2280, Erişim Tarihi: 08.10.2017, Konu: Barium Titanate ( BaTiO3 ) - Properties and Applications.
19. https://www.azonano.com/article.aspx?ArticleID=3323, Erişim Tarihi: 10.09.2017, Konu: Barium Titanate (BaTiO3) Nanoparticles - Properties, Applications.
20. Jona, F. ve Shirane, G. (1993) Ferroelectric crystals, Dover Publications, INC., New York.
21. Joshi NJ, Grewal GS, Shrinet V, Govindan TP. ve Pratap A (2012) Synthesis and dielectric behavior of nano-scale barium titanate, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, 19, 83–90. doi:10.1109/TDEI.2012.6148505
22. Kılıç, A., Shim, E., Yeom, B. Y. ve Pourdeyhimi, B. (2013) Improving electret properties of PP filaments with barium titanate, Journal of Electrostatics, 71(1), 41-47. doi: https://doi.org/10.1016/j.elstat.2012.11.005
23. Kılıç, G., Örtlek, G.H. ve Saraçoğlu, G.Ö. (2007) Elektromanyetik Çevre Kirliligi ve Bu Kirlilikten Korunmada Tekstil Çözümleri, Tekstil ve Mühendis, 14.67.
24. Kim, H. K., Byun, S. W., Jeong, S. H., Ki Hong, Y., Joo, J. S., Song, K., ... ve Lee, J. Y. (2002) Environmental staility of EMI shielding PET fabric/polypyrrole composite, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 377(1), 369-372. doi: https://doi.org/10.1080/713738488
25. Kim, B., Koncar, V., Devaux, E., Dufour, C. ve Viallier, P. (2004) Electrical and morphological properties of PP and PET conductive polymer fibers. Synthetic Metals, 146(2), 167-174. doi: https://doi.org/10.1016/j.synthmet.2004.06.023
26. Kim, H. M., Kim, K., Lee, C. Y., Joo, J., Cho, S. J., Yoon, H. S. ve Epstein, A. J. (2004) Electrical conductivity and electromagnetic interference shielding of multiwalled carbon nanotube composites containing Fe catalyst, Applied Physics Letters, 84(4), 589-591. doi: http://dx.doi.org/10.1063/1.1641167
27. Li, N., Huang, Y., Du, F., He, X., Lin, X., Gao, H. ve Eklund, P. C. (2006) Electromagnetic interference (EMI) shielding of single-walled carbon nanotube epoxy composites, Nano letters, 6(6), 1141-1145. doi: 10.1021/nl0602589
28. Lin, Z. I., Lou, C. W., Pan, Y. J., Hsieh, C. T., Huang, C. H., Huang, C. L., ... ve Lin, J. H. (2017) Conductive fabrics made of polypropylene/multi-walled carbon nanotube coated polyester yarns: Mechanical properties and electromagnetic interference shielding effectiveness, Composites Science and Technology, 141, 74-82. doi: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2017.01.013
29. Melvin, G. J. H., Ni, Q. Q. Ve Wang, Z. (2017) Performance of barium titanate@ carbon nanotube nanocomposite as an electromagnetic wave absorber, Physica Status Solidi (a), 214(2). doi: 10.1002/pssa.201600541
30. Okyay, G., Bilgin, S., Akgül, E. Ve Örtlek, H. G. (2011) Farklı Yapılardaki Dokuma Kumaşların Elektromanyetik Ekranlama Özelliklerinin İncelenmesi, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 5(1), 1-10.
31. Örtlek, H. G., Cünesoğlu, C., Okyay, G. ve Türkoğlu, Y., (2012) Investigation of electromagnetic shielding and comfort properties of single jersey fabrics knitted from hybrid yarns containing metal wire, Tekstil ve Konfeksiyon, 22(2), 90-101.
32. Özdemir, H. ve Özkurt, A. (2013) The Effects Of Weave And Conductıve Yarn Densıty On The Electromagnetıc Shıeldıng Effectıveness Of Cellular Woven Fabrıcs, Journal Of Textile & Apparel/Tekstil Ve Konfeksiyon, 23(2).
33. Özen, M. S., Beyit, A., Sancak, E., Yüksek, M., Usta, İ. ve Uzun, M. (2012) İğnelenmiş Dokunmamış (Nonwoven)Kumaş Kalınlığının Elektromanyetik Kalkanlamaya Etkisi, Nonwoven Technical Textiles Technology,56-63.
34. Özen, M. S., Sancak, E., Soin, N., Shah, T. H. ve Siores, E. (2016) Investigation of electromagnetic shielding effectiveness of needle punched nonwoven fabric produced from conductive silver coated staple polyamide fibre, The Journal of The Textile Institute, 107(7), 912-922. doi:10.1080/00405000.2015.1070604
35. Palamutcu, S. ve Dağ, N. (2009) Fonksiyonel Tekstiller I: Elektromanyetik Kalkanlama Amaçlı Tekstil Yüzeyleri, Tekstil Teknolojileri Elektronik Dergisi, 3.1: 87-101.
36. Panda PK. ve Sahoo B (2015) PZT to lead free piezo ceramics: A review, Ferroelectrics, 474, 128–143 doi: https://doi.org/10.1080/00150193.2015.997146
37. Perumalraj, R. Ve Dasaradan, B. S. (2009) Electromagnetic shielding effectiveness of copper core yarn knitted fabrics, Indian journal of fibre & textile research, 34(2), 149.
38. Qing, Y., Mu, Y., Zhou, Y., Luo, F., Zhu, D. ve Zhou, W. (2014) Multiwalled carbon nanotubes–BaTiO3/silica composites with high complexpermittivity and improved electromagnetic interference shieldingat elevated temperature, Journal of the European Ceramic Society, 34 (2014) 2229–2237. doi: https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2014.02.007
39. Roh, J. S., Chi, Y. S., Kang, T. J. ve Nam, S. W. (2008) Electromagnetic shielding effectiveness of multifunctional metal composite fabrics, Textile Research Journal, 78(9), 825-835. doi: https://doi.org/10.1177/0040517507089748
40. Rubežienė, V., Baltušnikaitė, J., Varnaitė-Žuravliova, S., Sankauskaitė, A., Abraitienė, A. ve Matuzas, J. (2015) Development and investigation of electromagnetic shielding fabrics with different electrically conductive additives, Journal of Electrostatics, 75, 90-98.
41. Šafářová, V. ve Militký, J. (2014) Electromagnetic shielding properties of woven fabrics made from high-performance fiber, Textile Research Journal, 84(12), 1255-1267. doi: https://doi.org/10.1177/0040517514521118
42. Saini, P., Arora, M., Gupta, G., Gupta, B. K., Singh, V. N. ve Choudhary, V. (2013) High permittivity polyaniline–barium titanate nanocomposites with excellent electromagnetic interference shielding response, Nanoscale, 5(10), 4330-4336. doi: 10.1039/C3NR00634D
43. Sevgi, L. (2004) http://www3.dogus.edu.tr/lsevgi/LSevgi/E&O/EO_Eylul04.pdf, Erişim Tarihi:14.01.2013, Konu: EMC ve Korunma yöntemleri: (I)Ekranlama.
44. Seyhan, N. (2010) Elektromanyetik Kirlilik ve Sağlığımız. Archives of Neuropsychiatry/Noropsikiatri Arsivi, 47(2). doi: 10.4274/npa.5661
45. Shim, B. S., Chen, W., Doty, C., Xu, C. Ve Kotov, N. A. (2008) Smart electronic yarns and wearable fabrics for human biomonitoring made by carbon nanotube coating with polyelectrolytes, Nano letters, 8(12), 4151-4157.
46. Strååt, M., Rigdahl, M. ve Hagström, B. (2012) Conducting bicomponent fibers obtained by melt spinning of PA6 and polyolefins containing high amounts of carbonaceous fillers, Journal of Applied Polymer Science, 123(2), 936-943. doi: 10.1002/app.34539
47. Su, J., ve Zhang, J. (2016) Preparation and properties of Barium titanate (BaTiO3) reinforced high density polyethylene (HDPE) composites for electronic application, Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 27(5), 4344-4350.
48. Sunay, Ç., (2000) http://biltek.tubitak.gov.tr , Erişim tarihi:24.12.2013, Konu: Teknolojiyle birlikte gelen sorun elektromanyetik kirlilik.
49. Takenaka, T., Nagata, H. ve Hiruma, Y. (2008) Current developments and prospective of lead-free piezoelectric ceramics, Japanese Journal of Applied Physics, 47(5S), 3787.
50. Tao, X., Koncar, V., Dufour, C., Onar, N. ve Aksit, A. (2010) Pirol/Anilin Kopolimerleri İle Kaplanan Pet Nonwoven Kumaşların Yapısal ve Elektriksel Özellikleri [Structural and electrıcal propertıes of pet nonwoven fabrıcs coated wıth pyrrole/anılıne copolymers, The Journal of Textiles and Engineer, 15(72), 1-6.
51. Tural, R. (2014) İletken Bikomponent İplik Üretimi, Yüksek Lisans Tezi, Uludağ Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Mühendisliği Anabilim Dalı, Bursa.
52. Yıldız, Z. (2011) İletken Polimerlerle Muamele Edilmiş Tekstil Yüzeylerinin Elektrik İletkenliği ve Elektromanyetik Kalkanlama Özelliklerinin İncelenmesi, Yüksek Lisans Tezi, Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Tekstil Eğitimi Anabilim Dalı, İstanbul.
53. Yu, B., Qi, L., Ye, J. Z. Ve Sun, H. (2007) Preparation and radar wave absorbing characterization of bicomponent fibers with infrared camouflage, Journal of Applied Polymer Science, 104(4), 2180-2186. doi: https://doi.org/10.1002/app.24854
54. Vijatović, M. M., Bobić, J. D. ve Stojanović, B. D. (2008) History and challenges of barium titanate: Part II, Science of Sintering, 40(3), 235-244. doi: 10.2298/SOS0803235V
55. www.aves.istanbul.edu.tr , Erişim Tarihi: 08.08.2017, Konu: Seramik Malzemeler.
56. Yağmur, F., Bozbıyık, A. Ve Hancı, İ. H. (2003) Elektromanyetik dalgaların insan biyokimyası üzerine etkileri, Sted, 12(8), 296-7.
57. Yaren, U. D. H. ve Karayılanoglu, E. T. (2005) Radyasyon ve insan sağlığı üzerine etkileri, TSK Koruyucu Hekimlik Bûlteni 4 (4), 199-208.
58. Yılmaz,E.(2014)http://www.hdm.com.tr/kalite/documents/Radyasyondan_korunma.pdf, ErişimTarihi: 09.10.2017, Konu: Radyasyondan Korunma
59. Yu, C. R., Wu, D. M., Liu, Y., Qiao, H., Yu, Z. Z., Dasari, A.ve Mai, Y. W. (2011). Electrical and dielectric properties of polypropylene nanocomposites based on carbon nanotubes and barium titanate nanoparticles, Composites Science and Technology, 71(15), 1706-1712. doi: https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2011.07.022
60. Zhuang, Y., Li, F., Yang, G., Xu, Z., Li, J., Fu, B., ... ve Zhang, S. (2014). Fabrication and Piezoelectric Property of BaTiO3 Nanofibers, Journal of the American Ceramic Society, 97(9), 2725-2730.