DE3329264A1 - Mikrowellenabsorbierendes material - Google Patents

Mikrowellenabsorbierendes material

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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems
    • H01Q17/004—Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems using non-directional dissipative particles, e.g. ferrite powders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
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Description

- Mikrowellenabsorbierendes Material
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein mikrowellenabsorbierendes Material.
Auf verschiedenen Gebieten der zivilen und militärischen Technik ist es häufig erwünscht, zu verhindern, daß auf einem Gegenstand auftreffende Mikrowellen von diesem reflektiert werden. Auf militärischem Gebiet ist dies dort von Bedeutung, wo die Reflexion von einem auf einen Gegenstand auftreffenden Radarstrahl, verhindert oder verringert werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mikrowellenabsorbierendes Material anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfir.dungsgemäß dadurch gelöst, daß das mikrowellenabsorGierende ; Material ein Bindemittel und mindestens ein in bezug auf Mikrowellen aktives Material enthält.
Mit einem solchen mikrowellenabsorbierenden Material können Oberflächen beschichtet werden, so daß auf diese Oberflächen auftreffende Mikrowellen von der Mikrowellen absorbierenden Materialschicht weitgehend absorbiert werden. Wie stark der Anteil der reflektierten Mikrowellen ist, hängt von dem Absorptionsvermögen des Materials ab. Das Absorptionsvermögen ist unter anderem eine Funktion der Frequenz der auffallenden Mikrowellen.
COPY
Als ein in bezug auf Mikrowellen aktives Material wird ein solches Material bezeichnet, welches zumindest in einem Mikrowellen-Frequenzbereich merkliche Absorptionseigenschaften aufweist.
Im Ranmen der Erfindung hat es sich herausgestellt, daß insbesondere elektrisch leitfähige Polyacetylene
als aktives Material besonders gut geeignet sind. [
Elektrische leitfähige Polyacetylene sind solche, j
die durch '"dopen" von Polyacetylenen mit z.B. Antimon-· ;
pentafluorid und/oder Jod entstehen. j
Im Rahmen der Erfindung ist auch vorgesehen, daß das mikrowelJ-enabsorbierende Material Bor und/oder Borkarbid enthält. Wenn in dem mikrowellenabsorbierenden Material nach der Erfindung Bor- und/oder Borkarbid enthalten sind, so wird auch eine Absorption von thermischen Neutronen erhalten. Thermische Neutronen induzieren wenn sie in ein Material, insbesondere in Eisen eindringen, harte y-Strahlung. Diese Jf"* -Strahlung kann, wenn sie mit elektronischen Bauteilen, insbesondere Halbleiterelementen wechselwirkt, zu unerwünschten elektrischen Wirkungen in Form von z.B» Störimpulsen führen, durch die die Fu.ikticnszuverlässigkeit des elektrischen Bauteils beeinträchtigt wird. Infolgedessen kann ein mikrowelienabsorbierendes Material nach der Erfindung, wenn es zusätzlich zu mindestens einem in bezug auf Mikrowellen aktivem Material auch Bor und/oder Borkarbid enthält, sowohl .Mikrowellen absorbieren als auch ^einen Schutzvor den durch thermische Neutronen hervorgerufene Wirkungen
bilden .
Das Verhältnis von von dem mikrowellehabsorbierenden Material nach der Erfindung absorbierten und reflektierten Mikrowellen läßt sich einstellen, durch.die Korngröße des aktiven Materials, die Korngröße des zusätzlichen Materials, d.h. die Korngröße von Bor und/oder Borkarbid sowie das Mengenverhältnis von Bor bzw. Borkarbid zu dem aktiven Material insbesondere von Graphit .oder elektrisch leitfähigem Ruß. Durch entsprechende Wahl dieser verschiedenen Größen läßt sich die Frequenzabhängigkeit des mikrowellenabsorbierenden Materials nach der Erfindung beeinflussen und optimieren, so daß ein mikrowellenabsorbierendes Material erhalten wird, welches in einem breiten Mikro-· xvellenbereich gute absorbierende Eigenschaften aufweist -
FJs hat sich im Rahmen der Erfindung herausgestellt, daß die Verwendung von Polyacetylen zur Absorption von Mikrowellen im Bereich von 10 GHz besonders gut geeignet is*·.. Bor und/oder Borkarbid sollten vorzugsweise mit feine/· Körnung vorliegen, wenn Mikrowellen im Bereich von 91I OHz absorbiert werden sollen.
In Abhängigkeit von der erwünschten mechanischen Festigkeit des mikrowellenabsorbierenden Materials nach der Erfindung können'beispielsweise TiO2, AIpO-,, silikatische Stoffe sowie Bariumsulfat dem Bindemittel hinzugefügt werden. Diese Materialien können ebenso als Füllstoffe zur Streckung verwandt werden.
Als Bindemittel für das mikrowellenabsorbierende Material nach der Erfindung werden besonders bevorzugt Thermoplaste, Duroplaste, flüssige, wärmehärtbare Kunststoffe, wässrige Dispersionen, insbesondere Polyurethan-Dispersionen.
©AD ORIGINAL C0PY
Bevorzugt beläuft sich der Anteil des Bindemittels auf 5 bis 70 Gew.-%. Wenn das mikrowellenabsorbierende Material nach der Erfindung Bor und/oder Borkarbid enthält, so sollte dessen Anteil bevorzugt 30 bis 45 Gew.-% betragen.
Im folgenden werden Beispiele von mikrowelienabsorbierenden Materialien nach der Erfindung angegeben.
Bei den in der unten folgenden Tabelle angegebenen Beispielen Nr. 1 bis 4 wurde als Bindemittel "stets eine wässrige Polyurethandispersion mit 40 Gew.-% Polyurethan verwandt. In eine solche Polyurethandispersion wurden erfindungsgemäße Feststoffgemische im Gewichtsverhältniss von 10 ; yö auf Feststoff bezogen eingerührt.
Das derart erhaltene Material wurde auf MetalIbleche gestrichen und die Verminderung der Reflexion im Vergleich zu einem unbeschichteten Metallblech bei '} ,6 vnd 94 GHz vermessen.
Die Mengenangaben in der folgenden Tabelle sind in Gew.-% angegeben.
Tabelle
30 30 30
30 30 30
10 10
10
Nr. 1 Nr. 2 Nr. 3. Nr.
Graphit 5 μπι · ' 30 30
Graphit 10 μΐη
Borcarbid 10' μπι ?0
Borcarbid 50 μπι
Aluminiumoxid 10-60 μΐη 30 Polyacetylen (SbF1- gedopt) Binder (Polyurethan) 1O
Dämpfung 9,6 GHz 16 28 40
d B /mm
Dämpfung 94 GHz Γ:4 12 8 "
dB/mm
Ein Vergleich der Beispiele Nr. "i und Nr. Z zeigt, daß durch entsprechende Wahl der Korngröße des hier verwandten Borcarbids das Maß der Dämpfung in Abhängigkeit von der Frequenz eingestellt werden kann. Ein Vergleich der Beispiele Nr. 3 und läßt erkennen, daß sich das Meß der Dämpfung durch die unterschiedliche Korngröße des Graphit beeinflussen läßt.
COPY

Claims (1)

  1. Patentanwalt .2. «Γ- "--*";-* "--*"--' Maximilians tr.
    DR. MANNO BOTT-BODENHAUSEN . 8000 München 22 ■
    DIPLOM-PHYSIKER . Telefon 089/ 22 28 62
    licencie en droit d. Universität Genf
    DEI-02/L
    Ulf Deisenroth .
    Fichtenweg 1
    8899 Rettenbach
    Mikrowellenabsorbierendes Material
    Patentansprüche
    1. Mikr-owellenabsorbierendes Material""/ dadurcn (ς ·■·?. k e η η zeichnet , daß es ein Bina'emit.tel und mindestens ein in Bezug auf Mikrowellen'aktives Material enthJMt-
    2. Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 1., dadurch gekennzeichnet , daß das mindestens eine aktive Material aus der Graphit, elektrisch leitfäUiger Ruß, Siliciumkarbid und elektrisch leitfähige Polyacetylene umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    3- Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 2> dadurch gekennzeichnet , daß die elektrisch leitfähigen Polyacetylene mit Antimonpentafluorid und/oder Jod gedopte Polyacetylene sind.
    U. Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Graphit in Form von Fasern vorliegt.
    COPY
    BAD ORIGINAL
    5. Mikrowellenabsorbierendes Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das mikrowellenabsorbierende Material zusätzlich mindestens einen inaktiven Füllstoff enthält.
    6. Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der mindestens eine Füllstoff aus der TiO2, Al2O3, Talkum, Öilikatische Stoffe und Bariumsulfat umfassenden Gruppe ausgewählt ist.
    7- Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Bindemittel ein Material der Thermoplaste, Duroplaste, flüssige, wärmehärtbare Kunststoffe, wässrige Dispersionen, insbesondere Polyurethan-Dispersionen umfassenden Gruppe, ist.
    8. Mikrowellenabsorbierendes Material nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß zusätzlich su dem mindestens einen aktiven Material Bor und/oder Borkarbid in dem j
    mikrowellenabsorbierenden Material enthalten ist. !
    9- Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 1 \
    oder 7, dadurch gekennzeichnet , daß der |
    Anteil des Bindemittels 5 bis 70 Gew.-% beträgt.
    10. Mikrowellenabsorbierendes Material nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß Bor und/oder Borkarbid mit einem Anteil von 30 bis 45 Gew.-% enthalten sind.
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