[xDDDD 0]

2 часа назад, yurik82 сказал:

HFSS не определяет лабораторные характеристики материала по его химической формуле. Он только моделирует поведение диэлектрика с известными (измеренными в лаборатории) свойствами в различных полях.

 

Спасибо за ответ! Он сэкономил мне много недель поисков простых ответов.

К сожалению мой вуз не имеет нужной лаборатории несмотря на 20 летную работу в этой области. Поэтому я могу только строить компьютерные модели и что-то предполагать, и уже потом возможно в далёком будущем дадут денег на лабораторию.

В принципе мой композитный материал- это по сути графен с частичками металлов. Я думаю характеристики графена можно найти. Характеристики металлов должны быть в базе программы. Зная пропорции исходных материалов в конечном композите я думаю, что можно представить их в программе  как слои определённой толщины. Таким образом, смоделировать данный композит, пропустив через эту многослойную структуру излучение.

Наверное такое можно реализовать, но не бред ли это?

 

[LMA 1]

С характеристиками металлов проблем нет --- есть и в базе программы и в Википедии и в прочих таблицах. А вот каковы характеристики графена? Какую форму имеют частички металлов? Если композитный материал представляет собой плоские чередующиеся слои из разных материалов, то HFSS тут не нужен --- в простейшем случае (нормальное падение, изотропные материалы) все считается при помощи теории длинных линий.

[yurik82 18]

44 минуты назад, xDDDD сказал:

Наверное такое можно реализовать, но не бред ли это?

Если вы сможете в точности повторить 3-мерную структуру (точные размеры и положение включений известных материалов) то можно смоделировать (в т.ч. в приложениях 2D Exctractor или в 3D Extractor)
 

[xDDDD 0]

Есть диссертация по данной теме, где защитившийся имел лабораторию. Он синтезировал материал и изучил его свойства.  У него был сплав FeCo с пиролизованным полиакрилонитрилом. Ссылка на работу:    Дисер 1

41 минуту назад, LMA сказал:

Если композитный материал представляет собой плоские чередующиеся слои

К сожалению это не так. Иначе бы я думаю на макро уровне это выглядело бы как труха. И это уже давно бы кто-то сделал.

Взято из выше приведённой работы: Синтезированные металлоуглеродные нанокомпозиты FeCo/C представляют собой дисперсию магнитных наночастиц сплава FeCo в углеродном нанокристаллическом материале.( Дополню от себя, что сплав металлов обычно представляет собой шар вокруг которого возможно формирование углеродной оболочки).

Материал представлен на рисунках 1 и 2 в приложении как пример. На первом рисунке сплав FeCo, взятый с диссертации выше на стр 148. На втором Cu взят на стр 87 работы: Дисер 2

В диссертации 1 была изучена:

1) Электропроводность материала

2) Магнитные свойства материала

На основе этого он сделал вывод о радиопоглощающих свойствах получаемого материала.

В диссертации 2 также была изучена электропроводимость материала но с добавлением Cu.

Собственно мне и надо как-то смоделировать хотя бы магнитные свойства материала, чтобы сделать какое-то предположение относительно его радиопоглащающих свойств. 

Поэтому я и спрашиваю можно ли рассмотреть данный материал как несколько слоёв однородных материалов. Пренебречь формой частичек метала в материале,  соблюдая лишь  массовые пропорции добавляемых исходных веществ?  Или форма частичек и их расположение в композите имеют серьёзное значение?

 

57 минут назад, yurik82 сказал:

Если вы сможете в точности повторить 3-мерную структуру (точные размеры и положение включений известных материалов) то можно смоделировать (в т.ч. в приложениях 2D Exctractor или в 3D Extractor)

Это хорошая идея наверное. Только вот хватит ли мощности моего компа потом, чтобы посчитать это всё и какие должны быть приемлемые размеры образца? Думаю, что не очень большие.  У меня Rizon 2700x, 32 ГБ ОЗУ и GTX 1060. Это немного перекаченный игровой комп всего лишь.   

Вот вывод относительно радиопоглащающих свойств материала из диссертации 1:

Спойлер

Альтернативой металлическим включением в поглотителях СВЧ-излучения могут служить углерод-ферромагнитные системы, которые достаточно дешевые, обладают, с одной стороны, высокой электропроводностью и намагниченностью насыщения, а с другой–слабой зависимостью от частоты комплексной проницаемости вследствие потерь на вихревые токи, индуцируемые электромагнитной волной [141]. С этой точки зрения перспективным компонентом РПМ являются металлоуглеродные нанокомпозиты, синтезированные из прекурсоров «полиакрилонитрил –соединения металлов» с помощью ИК-нагрева. Синтезированные металлоуглеродные нанокомпозиты FeCo/C представляют собой дисперсию магнитных наночастиц сплава FeCoв углеродном нанокристаллическом материале. Высокие пороги намагниченности насыщения и магнитной проницаемости металлических магнитных включений позволяют конструировать перспективные материалы для создания электромагнитных поглотителей. С точки зрения приведенной выше классификации нанокомпозиты на основе ПАН можно отнести к нерезонансным магнитным РПМ. При этом за счет углеродной наноструктурированной матрицы можно достичь как необходимой диэлектрической проницаемости, так и эффекта многократного внутреннего отражения, что приведет к эффективной диссипации энергии электромагнитных волн. При этом за счет углеродной матрицы можно достичь достаточно высокой теплопроводности, что позволит избежать чрезмерного нагрева РПМ на основе нанокомпозитов.

P.S. Надеюсь я смог понятно объяснить поставленную передо мной задачу.

[yurik82 18]

55 минут назад, xDDDD сказал:

Собственно мне и надо как-то смоделировать хотя бы магнитные свойства материала, чтобы сделать какое-то предположение относительно его радиопоглащающих свойств. 

Тогда это точно не HFSS.
Возможно существуют какие-то химические CAD-ы которые могут предсказывать свойства веществ и смесей по их химическим формулам. Даже если такие есть, маловероятно что в них возможно описать такие аллотропные модификации как графен, чтобы учесть на атомном уровне его отличия от графита или алмаза.
 

HFSS с трудом считает структуры типа продольный разрез печатной платы - пара-тройка проводников и один-два диэлектрика между ними.
Ни о каких нерегулярных структурах наноуровня и речи быть не может, сетка накладывается с размерами соизмеримыми с длиной волны, а у вас на 10-20 порядков всё мельче

Изменено 31 июля, 2019 пользователем yurik82

[xDDDD 0]

6 часов назад, yurik82 сказал:

Возможно существуют какие-то химические CAD-ы которые могут предсказывать свойства веществ и смесей по их химическим формулам.

Есть. В такого рода программе я сейчас и работаю. Но там всего лишь 100 атомов. Из дних два атома металла в центре структуры. Даже такую мелочь программа считает примерно 10 дней без остановки на моём компе. На компах класса ниже месяцами. Переход от этого маленького кусочка материала к макро размерам всего материала те переход от квантового уровня на уровень электродинамики очень сложен, исходя из того, что я нашёл в интернете. Я бы даже сказал, что для моего уровня нереален т.к. нужно решить очень много не простых уравнений, которые я даже не понимаю).

Что же. Спасибо за ответы. Буду думать как дальше быть).

 

Возможно я всё же просто возьму несколько идущих друг за другом пластин материалов из которых состоит композит. Упрощу так сказать детали).

Изменено 1 августа, 2019 пользователем xDDDD

[yurik82 18]

Насколько я понимаю, измерение "Относительной диэлектрической проницаемости" и "Тангенса угла диэлектрических потерь" не очень сложная лабораторная задача.

Первое измеряют по изменению ёмкости конденсатора.
Второе по измерению минимального тока генератора в параллельном контуре LC с образцовой катушкой L и измеренным значением C

Изменено 1 августа, 2019 пользователем yurik82

[Aner 3]

xDDDD прав в том, что переход от квантового уровня к макроуровню с точки зрения электродинамики очень сложен. Квантовые эффекты никак не учитываются и не считаются в HFSS, CST, Feko, MWO и др аналогичных прогаммах. Отсюда и промахи при расчетах, затем тестах и результате. А измерение проницаемости, тангенса, омических потерь в материале осложняется методиками измерений для разных частот, диапазонов, размеров. К примеру не просто померить проницаемость, тангенс на гигагерцах. Обычно измеряют на килогерцах, мегагерцах. А линейность проницаемости, тангенса на дорогих ламинатных материалах типа Roger, Arlon и тп. до 10-20 Гиг обычно получают.

 

[yurik82 18]

2 часа назад, Aner сказал:

Отсюда и промахи при расчетах, затем тестах и результате

Не отсюда

[xDDDD 0]

7 часов назад, Aner сказал:

xDDDD прав в том, что переход от квантового уровня к макроуровню с точки зрения электродинамики очень сложен. Квантовые эффекты никак не учитываются и не считаются в HFSS, CST, Feko, MWO и др аналогичных прогаммах. Отсюда и промахи при расчетах, затем тестах и результате. А измерение проницаемости, тангенса, омических потерь в материале осложняется методиками измерений для разных частот, диапазонов, размеров. К примеру не просто померить проницаемость, тангенс на гигагерцах. Обычно измеряют на килогерцах, мегагерцах. А линейность проницаемости, тангенса на дорогих ламинатных материалах типа Roger, Arlon и тп. до 10-20 Гиг обычно получают.

 

Спасибо за ваш ответ.

Наверное я пишу слишком много букв и как-то очень плохо излагаю мысль.

У меня есть модель на квантовом уровне. Она хорошая, научника устраивает. Она показывает и доказывает наличие химического взаимодействия между частичками металла и основной структурой. Всё круто. Выглядит она вот так: ( см картинку 1). ( не хотел выкладывать тк это пока не опубликовано). Я заменил вот эти сплавившиеся шарики металла на просто 2-3 атома металла. Почему так?! Потому, что это упрощённая модель. Потому, что даже моделирование такой маленькой структуры занимает у меня от 1 месяца до 5. Вы просто представьте погрешность при переходе к макро уровню. Это будет не научная работа, а курам на смех работа. 

 

Поэтому то я и решил создавать новую модель с чистого листа сразу на макро уровне. Без учёта всех этих квантовых эффектов. 

Вопрос:

Если я представлю свою не однородную структуру как две или три однородных: углеродный материал ( графен), металл 1, металл 2. Можно ли получившуюся структуру назвать моделью данного материала или это слишком грубое упрощение? Как видится Вам, уважаемые форумчане.

 

 

[yurik82 18]

Цитата

However, at the microscopic level, molecular dipole fields are discrete (not smooth) and variant over molecular dimensions and timescales – not exactly suitable for treatment by classical electromagnetic theory. 

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19475411.2018.1541935

 

+

PREDICTION OF CHEMICAL REACTIVITY.PDF

Изменено 1 августа, 2019 пользователем yurik82

[xDDDD 0]

17 часов назад, yurik82 сказал:

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/19475411.2018.1541935

 

+

PREDICTION OF CHEMICAL REACTIVITY.PDF

 

Спасибо.

Интересно конечно как вы это всё нашли...

Буду изучать. Очень сложно.....

Изменено 2 августа, 2019 пользователем xDDDD

[yurik82 18]

41 минуту назад, xDDDD сказал:

Очень сложно.....

Всё таки я считаю что это тупиковый вариант. Даже для простого материала, например просто однородных ПВХ я не верю, что можно вычислить эпсилон и тангенс нарисовав формулу вещества.

Сделать стенд для измерения тангенса и эпсилон на частотах до 5 ГГц я считаю вполне под силу с небольшим бюджетом.
Или съездить куда-то где есть готовое, договориться или заплатить.

Изменено 2 августа, 2019 пользователем yurik82

[Aner 3]

11 минут назад, yurik82 сказал:

Всё таки я считаю что это тупиковый вариант. Даже для простого материала, например просто однородных ПВХ я не верю, что можно вычислить эпсилон и тангенс нарисовав формулу вещества.

Сделать стенд для измерения тангенса и эпсилон на частотах до 5 ГГц я считаю вполне под силу с небольшим бюджетом.

Вот это не получится точно ... с небольшим то бюджетом.

[yurik82 18]

2 минуты назад, Aner сказал:

Вот это не получится точно ... с небольшим то бюджетом.

сделать на продажу гравицапу чтобы стать поставщиком королевских лабораторий не получится точно

а сделать стенд на котором силой многих усилий бедного сотрудника таки удастся добыть 2 заветных числа - можно