KR102539148B1 - 안테나용 고내열, 저유전율 복합재료를 이용한 레이돔 제조방법 - Google Patents

안테나용 고내열, 저유전율 복합재료를 이용한 레이돔 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무게가 가벼우면서도 내열온도가 높으며, 특히 강도가 우수하고 유전율이 낮은 새로운 형태의 안테나용 고내열 레이돔 및 그의 제조방법을 제공하고자 한 것이다. 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 재단된 각 낱장의 SiO 99.9%이상의 순도를 가진 쿼츠 섬유에 폴리이미드 수지 및 탈크 파우더를 포함하는 액상의 수지를 도포하는 단계, 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유들을 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 적층하는 단계, 이형처리된 성형용 금형에 적층된 상기 쿼츠 섬유들을 배치하여 그의 성형을 위한 준비를 하는 성형 준비단계, 상기 성형용 금형에 10kgf/cm2 이상의 압력으로 가압 후 열경화 하여 프레스 성형하는 프레스 성형 단계 및 상기 성형 단계를 통해 성형 완료된 제품을 상기 성형용 금형으로부터 탈형한 후 요구 치수에 따라 가공하여 제조하는 단계를 포함하여 진행되는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔은 1GHz ~ 18.6GHz 범위에서 3 미만의 유전율을 갖는다.

Description

안테나용 고내열, 저유전율 복합재료를 이용한 레이돔 제조방법 {Manufacturing method of high heat resistance radar dome using low dielectric constant composite material}
본 발명은 안테나용 고내열, 저유전율 복합재료와 이 복합재료를 이용한 안테나용 레이돔 제조방법에 관한 것이다.
레이돔은 레이더(Radar)와(Dome)의 합성어이다.
레이더는 고주파 전파를 이용하여 물체를 탐지하고 거리를 측정하는 장치이다. 돔은 외부 공기와의 마찰, 강한 풍압, 새나 우박 등의 충돌로부터 레이더를 보호하는 덮개이다. 외부의 충격이나 충돌로 인한 강도만 고려한다면, 철재를 사용하여 레이돔을 제작하면 되겠지만 철재는 무게가 무거워 비효율적이며 비절연체이고 낮은 전파투과율 때문에 안테나의 역할을 방해한다. 즉, 전기절연체 재질에 전파의 투과율이 원활한 재질이 안테나 레이돔으로써 적합하다.
외부 고열의 제약이 없는 일반적인 레이돔은 우수한 강도와 절연체이면서 전파 투과율 특성을 지닌 제품으로 열강화플라스틱(FRP)를 사용하기도 한다. 에폭시 레진의 용도와 종류에 따라 최대250℃이하의 온도에서는 열강화플라스틱(FRP)재질을 사용하여도 문제가 없지만, 250℃이상의 온도에서는 에폭시 레진이 발화되어 내부 안테나에 악영향을 줄 수 있다.
최근 우주항공, 전투기, 유도무기등 많은 분야에서 가볍고 외부 충격에 강하며 외부온도 500℃이상의 온도에서 최소 5분이상 가열에도 외부의 열기로부터 내부 안테나를 보호하여 주파수의 변화를 최소화하는 복합재료를 이용한 레이돔을 필요로한다.
종래에는 상기 레이돔의 요구조건을 만족하기 위해 질화규소나 질화붕소 재질의 세라믹 분말을 가압프레싱, 소결, 형상 가공하였다. 질화규소나 질화붕소 재질은 소결온도가 약1500℃온도에서 이루어지므로 열에는 뛰어난 특장점을 보이나 열전도율이 높아 내부로 열이 쉽게 전달되어 안테나 및 PCB로 이뤄진 안테나 보드에 무리가 될 수 있으며, 세라믹특성상 무겁고 취성이 있어 외부 충격에 파손되기 쉽고 유전율이 높아서 안테나가 제대로 된 특성을 구현하기 힘들다.
다른방식으로는 유리섬유에 폴리이미드수지를 도포하여 프리프레그를 만든후 적층, 가압, 열경화, 형상 가공하는 방식이 있다. 폴리이미드수지는 근래 가장 높은 고내열수지이고 품질에따라 350℃~550℃까지 내열성이 뛰어나다. 최근 폴리이미드는 고내열성뿐만 아니라 신축성이 있어서 필름형태로 제작하여 디스플레이, 고온의 연료전지, 군사적 용도와 같은 견고한 유기재료를 요구하는 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 보강재의 역할인 유리섬유는 사용온도에 따라 유리섬유, 실리카섬유, 석영(쿼츠)섬유로 대체할 수 있다. 유리섬유, 실리카섬유, 석영(쿼츠)섬유는 SiO 함량에따라 분리된다. 석영(쿼츠)섬유는 일반적으로 SiO함량이 99.95%이상이다.
상기 보강재의 역할은 폴리이미드수지로만 제작된 재료보다 보강재인 유리섬유와 혼용하면 내열성과 강도를 보완할 수 있고 열전도율을 낮추는 효과가 있다. 쿼츠섬유&폴리이미드수지 프리프레그 열가압방식은 무게가 가볍고, 강한 외부충격에는 파손의 우려가 있지만 비교적 강도가 강하고, 열전도율이 낮아 외부의 열을 차단하는 효과가 있고, 유전율이 낮아서 최적의 복합재료이지만, 다층접착이 어렵고 까다로운 형상가공에 문제가 있을 수 있다.
그에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 무게가 가벼우면서도 내열온도가 높으며, 강도가 우수하고 유전율이 낮은 새로운 형태의 안테나용 고내열 레이돔을 제공하는데 있다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 안테나용 고내열 레이돔은, 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 재단된 각 낱장의 SiO 99.9%이상의 순도를 가진 쿼츠 섬유에 폴리이미드 수지 및 탈크 파우더를 포함하는 액상의 수지를 도포하는 단계, 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유들을 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 적층하는 단계, 이형처리된 성형용 금형에 적층된 상기 쿼츠 섬유들을 배치하여 그의 성형을 위한 준비를 하는 성형 준비단계, 상기 성형용 금형에 10kgf/cm2 이상의 압력으로 가압 후 열경화 하여 프레스 성형하는 프레스 성형 단계 및 상기 성형 단계를 통해 성형 완료된 제품을 상기 성형용 금형으로부터 탈형한 후 요구 치수에 따라 가공하여 제조된다.
일 실시예로서, 상기 프레스 성형단계는, 열경화 단계 및 냉각단계를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 열경화 단계는 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 상온에서 제1설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제1 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제1 설정 온도에서 제2 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제2 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제2 설정 온도에서 제3 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제3 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제3 설정온도에서 제4 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계 및 상기 제4 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제4 설정온도에서 제5 설정 온도로 30분 동안 승온하여 10시간 동안 유지시키는 단계를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 제1 설정 온도는 100 이고, 상기 제2 설정온도는 200이고, 상기 제3 설정온도는 250이고, 제 4설정 온도는 300이고, 제5 설정 온도는 350일 수 있다.
일 실시예로서, 상기 열경화 단계는 복수의 온도 단계로 구분되어 승온되며 진행되고, 승온은 일정한 시간당 온도로써 점진적으로 이루어질 수 있다.
일 실시예로서, 상기 액상의 수지는, 고형분 13~15%의 폴리이미드 수지에 0.5~10% 탈크(Talc) 파우더를 약 24시간동안 혼합하여 제조할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 가공단계에서 가공된 제품의 표면을 세라믹 코팅제로 코팅 및 열처리를 하는 표면 가공 단계와 상기 표면 가공단계 후 제품의 표면을 도장하는 외부도장 단계를 더 포함되어 진행될 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의한 안테나용 고온용 레이돔 및 그 제조방법은 세라믹 수지가 함침된 비금속 섬유강화 직물을 적층한 후 진공 경화 방식으로 여러 단계의 경화를 수행함으로써 상기 경화 과정에서 세라믹 수지로부터 발생되는 솔벤트들이 원활히 증발되어야 최적의 경화공정이 진행될 수 있으며, 이로 인해 무게가 가벼우면서도 내열온도가 높으며, 강도가 우수하고 유전율이 낮은 안테나용 고온용 레이돔을 얻을 수 있게 된 효과를 가진다.
더욱이, 본 발명의 본 발명에 의한 안테나용 고온용 레이돔 및 그 제조방법은 폴리이미드 수지와 탈크(Talc, 활석) 파우더를 혼합한 액상 수지를 쿼츠 섬유에 도포하여 적층한 상태로 프레스 고온/고압 성형을 통해 제조함과 더불어 이러한 제조 과정은 상기 쿼츠 섬유와 폴리이미드 수지가 가지는 특성을 고려하여 예열과, 예비성형 및 메인 성형 그리고, 냉각 과정으로 구분하여 수행함으로써 낮은 유전율과 열전도율을 갖는 안테나용 고온용 레이돔을 얻을 수 있게 된 효과를 가진다.
또한, 기존의 쿼츠섬유와 폴리이미드 재질에 고순도 탈크를 첨가하여 기존의 특성을 유지하되 내열성을 보강하고 돔의 유전율을 낮추어 현존하는 쿼츠섬유&폴리이미드 재질의 고내열 레이돔보다 저유전율 돔을 장착함으로써 정밀도와 안테나의 크기를 줄일 수 있어 소형 고효율의 안테나를 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나용 고내열 레이돔의 제조를 위한 과정을 설명하기 위해 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나용 고내열 레이돔의 샘플시료를 나타내는 사진이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
또한, 각 실시예들에서 개별적으로 설명된 구성들은, 다른 실시예들에서 적용될 수도 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 안테나용 고내열 레이돔의 제조를 위한 과정을 설명하기 위해 나타낸 순서도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나용 고내열 레이돔의 제조 과정 중 열경화 단계를 더욱 상세히 설명하기 위해 나타낸 공정 순서도이다.
우선, 레이돔을 제조하기 위한 쿼츠 섬유와 액상의 수지를 각각 준비(S100)한다.
여기서, 상기 쿼츠 섬유는 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 전체 적층수와 사이즈가 각각 결정되고, 이렇게 결정된 사항을 토대로 원장을 재단하여 형성된다.
이때, 쿼츠 섬유는 순도 99% 이상의 쿼츠로 제조된 직물로 제공되고, 상기 액상 수지는 내열온도가 300℃ 이상의 제품을 성형하기 위한 타입으로 제공된다.
한편, 상기 액상 수지는, 고형분 13~15%의 폴리이미드 수지에 0.5~10% 탈크(Talc, 활석) 파우더를 약 24시간동안 혼합하여 제조하며, 상기 탈크 파우더는 순도 99.95% 이상인 것을 사용한다.
탈크(TALC, 활석)은 탈크는 분말상태일 때 흡수성 및 고착성이 강하며, 전기에 대하여 절연성을 가지고 내열성 및 내화성이 우수하여 내화재료 충진재료 및 많은 분야에 쓰여진다. 또한 탈크는 1250℃ ~ 1350℃로 가열하면 고온성 석영의 구조가 된다. 생산방식, 불순물(순도, 백색도)에 따라 영향이 있을 수 있지만 탈크의 유전율은 1.5 ~ 4이다.
즉, 상기한 쿼츠 섬유와 폴리이미드 수지 및 탈크 파우더가 혼합된 액상 수지를 이용하여 복합재 레이돔이 제작될 수 있도록 하여 다양한 주파수 대역에서 3 미만의 낮은 유전율(permittivity) 및 고내열성에 의해 850℃의 이하의 온도 범위에서 최소 10분 이상 구조적 및 기계적 물성을 유지하며 전파 투과 성능을 발휘할 수 있도록 한 것이다.
다음으로, 상기와 같이 준비된 낱장의 쿼츠 섬유에 상기 액상 수지를 도포(S200)한다.
다음으로, 레이돔의 형상 성형을 위한 성형용 금형(도시는 생략됨) 내에 상기 제조된 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유들을 순차적으로 적층(S300)한다.
이때, 상기 성형용 금형의 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유들이 적층되는 부위의 표면은 이형제(mold release agent)를 도포하여 이형처리를 수행하며, 이를 통해 추후 성형 완료된 레이돔을 상기 성형용 금형으로부터 쉽게 분리할 수 있도록 한다.
특히, 상기 각 낱장의 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유는 미리 설정된 패턴에 따라 적층되도록 함이 바람직하다
예컨대, 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유의 적층시 각 층별로 상기 쿼츠 섬유의 방향성을 달리하여 적층함으로써, 이를 통해 만들어지는 레이돔의 강도를 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
이때, 상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유의 적층수는 상기 레이돔의 전체 두께를 고려하여 결정된다.
그리고, 상기 성형용 금형에 각 수지가 도포된 쿼츠 섬유가 순차적으로 적층이 완료되면 성형용 금형의 각 수지가 도포된 쿼츠 섬유가 적층된 공간을 외부 환경으로부터 폐쇄한다. 즉, 성형용 금형 중 하부금형에 상기 각 수지가 도포된 쿼츠 섬유를 적층한 후 상부금형으로 덮음으로써 해당 적층 공간을 외부로부터 폐쇄된 상태를 이루도록 하는 것이다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기 열경화 단계가 진공 상태에서 진행됨을 특징으로 제시한다.
다음으로, 상기 성형용 금형 내의 각 수지가 도포된 쿼츠 섬유가 적층된 공간을 10kgf/cm2 이상의 압력으로 가압 후 열경화 하여 프레스 성형(S400) 한다.
본 발명의 실시예에서는, 상기한 프레스 성형이 열경화 단계 및 냉각단계를 포함하여 진행되며, 이를 통해 균일한 경화가 이루어지고, 정확한 형상으로의 레이돔을 얻을 수 있도록 한다.
상기 열경화 단계와 냉각단계를 자세하게 설명하도록 한다.
상기 열경화 단계는 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 상온에서 제1설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제1 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제1 설정 온도에서 제2 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제2 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제2 설정 온도에서 제3 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계, 상기 제3 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제3 설정온도에서 제4 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계 및 상기 제4 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제4 설정온도에서 제5 설정 온도로 30분 동안 승온하여 10시간 동안 유지시키는 단계로 진행이 된다.
바람직하게, 상기 제1 설정 온도는 100 이고, 상기 제2 설정온도는 200이고, 상기 제3 설정온도는 250이고, 제 4설정 온도는 300이고, 제5 설정 온도는 350일 수 있다.
상기 열경화는 최종적으로 수지를 이미드화하는 과정으로써, 이와 같은 온도로 승온하며, 승온하여 일정시간 유지함으로써, 상기 액상 수지 내의 휘발성 물질이 완전히 기화되고, 최적의 이미드화 결과물을 얻을 수 있다.
특히, 상기 열경화 단계는 설명한 바와 같이, 복수의 온도 단계로 구분되어 승온되며 진행되고, 이러한 공정 수행을 위한 승온은 일정한 시간당 온도로써 점진적으로 이루어지도록 하는 것이 가장 바람직하다.
더욱이, 상기 열경화 단계에서는 상기 설정된 압력 조건으로 압력을 가한 이후에 상기 설정된 온도 조건으로 온도를 승온시킨 다음 일정 시간 동안 유지함으로써 수행할 수 있다. 이는 온도 승온 후 압력을 가하게 될 경우 압력에 의하여 내부 온도의 변동이 발생될 우려가 있기 때문이다.
그리고, 상기 냉각과정은 상기 열경화 단계의 종료 후 성형용 금형 내부를 냉각시킴으로써 레이돔에 대한 성형을 완료하기 위한 과정이다.
특히, 본 발명의 실시예에서는 상기한 냉각과정이 상기 열경화과정에서 가해진 압력 조건은 동일하게 유지한 상태로 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 점진적으로 감온시켜 냉각하도록 할 수 있다.
이는, 상기 열경화 과정이 종료된 직후에는 레이돔이 여전히 고온의 상태로 유지되면서 단단하지 못하고 무른 상태임을 고려할 때 성형과정의 종료 직후 압력을 해제하게 된다면 상기 레이돔의 급격한 형상 변형이 발생될 수 있기 때문이다.
다음으로, 상기한 레이돔의 성형이 완료되면 성형이 완료된 레이돔을 상기 성형용 금형으로부터 탈형한 후 최종 요구 치수에 따라 기계 가공하는 가공단계를 수행한다.
이때, 상기 레이돔은 성형용 금형의 표면에 도포된 이형제로 인해 상기 성형용 금형으로부터 쉽게 분리될 수 있다.
상기 기계 가공의 과정에서 상기 안테나용 고내열 레이돔은 최종 요구 치수에 맞게 가공된다.
한편, 본 발명의 실시예에서는 전술된 기계 가공이 완료된 이후에 해당 레이돔에 대한 후처리 작업인 가공된 제품의 표면을 세라믹 코팅제로 코팅 및 열처리를 하는 표면 가공 단계와 상기 표면 가공단계 후 제품의 표면을 도장하는 외부도장 단계를 더 포함되어 진행될 수 있다.
여기서, 표면 가공 단계를 통해 상기 레이돔의 내열성이 더욱 강화될 수 있다.
다음으로, 표면 가공된 제품의 표면을 도장하는 단계는, 고객의 요구에 맞게 외부를 도장하여, 레이돔의 제작을 완료한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 안테나용 고내열 레이돔의 샘플시료를 나타내는 사진이다.
상기 공정 방법에 따라 제작한 샘플 및 샘플의 유전율 및 유전손실을 분석한 결과를 표를 이용하여 설명한다.
도 2에서 도시하고 있는 2개의 샘플을 제작하여 유전율 및 유전손실을 두 차례 측정하고 분석하였다. 분석기기는 Microwave Dielectometer(제조사: AET japan)이며, 1~9.5 GHz에서의 유전율 및 유전손실을 측정하고, 2~18.6GHz에서의 유전율 및 유전손실을 측정하여 표로 작성하였다.
Figure 112022110603009-pat00001
Figure 112022110603009-pat00002
표 1 및 표 2에서 #1 및 #2는 샘플 1과 샘플 2를 설명하는 것이다. 표 1은, 1~9.5 GHz 사이에서의 유전율 및 유전손실율을 측정한 결과를 나타낸다. 샘플 1 및 샘플 2 모두 3 미만의 유전율 결과를 나타냈다. 표 2는, 2~18.6GHz 사이에서의 유전율 및 유전손실율을 측정한 결과를 나타낸다. 샘플 1 및 샘플 2 모두 3 미만의 유전율 결과를 나타냈다.
이렇듯, 본 발명의 안테나용 고내열 레이돔은 쿼츠 섬유와 폴리아미드 및 탈크 파우더를 포함하는 수지를 이용하여 복합재 레이돔을 제조함으로써, 상기 쿼츠 섬유 및 수지가 가지는 우수한 고내열성 및 낮은 유전율로 인해 우수한 품질의 제품을 얻을 수 있게 된다.

Claims (8)

  1. 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 재단된 각 낱장의 SiO 99.9%이상의 순도를 가진 쿼츠 섬유에 폴리이미드 수지 및 탈크(Talc) 파우더를 포함하는 액상의 수지를 도포하는 단계;
    상기 수지가 도포된 쿼츠 섬유들을 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 적층하는 단계;
    이형처리된 성형용 금형에 적층된 상기 쿼츠 섬유들을 배치하여 그의 성형을 위한 준비를 하는 성형 준비단계;
    상기 성형용 금형에 10kgf/cm2 이상의 압력으로 가압 후 열경화 하여 프레스 성형하는 프레스 성형 단계; 및
    상기 성형 단계를 통해 성형 완료된 제품을 상기 성형용 금형으로부터 탈형한 후 요구 치수에 따라 가공하는 가공단계를 포함하며,
    상기 프레스 성형단계는, 열경화 단계 및 냉각단계를 포함하고, 상기 열경화 단계는,
    상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 상온에서 제1설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계;
    상기 제1 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제1 설정 온도에서 제2 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계;
    상기 제2 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제2 설정 온도에서 제3 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계;
    상기 제3 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제3 설정온도에서 제4 설정 온도로 30분 동안 승온하여 1시간 동안 유지시키는 단계; 및
    상기 제4 설정온도에서 일정시간 동안 유지시킨 후 상기 성형용 금형 내의 상기 쿼츠 섬유들이 적층된 공간을 제4 설정온도에서 제5 설정 온도로 30분 동안 승온하여 10시간 동안 유지시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔 제조방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 액상의 수지는,
    고형분 13~15%의 폴리이미드 수지에 0.5~10% 탈크 파우더를 약 24시간동안 혼합하여 제조하는 것을 특징으로 하는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔 제조방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 설정 온도는 100℃ 이고, 상기 제2 설정온도는 200℃이고, 상기 제3 설정온도는 250℃이고, 제 4설정 온도는 300℃이고, 제5 설정 온도는 350℃인 것을 특징으로 하는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 열경화 단계는 복수의 온도 단계로 구분되어 승온되며 진행되고, 승온 일정한 시간당 온도로써 점진적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가공단계에서 가공된 제품의 표면을 세라믹 코팅제로 코팅 및 열처리를 하는 표면 가공 단계와
    상기 표면 가공단계 후 제품의 표면을 도장하는 외부도장 단계를 더 포함되어 진행되는 것을 특징으로 하는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔 제조방법.
  7. 최종 제품의 두께 및 외형 치수를 고려하여 재단된 각 낱장의 SiO 99.9%이상의 순도를 가진 쿼츠 섬유에 고형분 13~15%의 폴리이미드 수지에 0.5~10% 탈크 파우더를 약 24시간 동안 혼합하여 제조한 액상의 수지를 도포한 적층체를 복수 적층한 후 진공압을 가하고 고온 경화함으로써 제조된 안테나용 고내열 저유전율 레이돔.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제조된 안테나용 고내열 저유전율 레이돔은 1GHz ~ 18.6GHz 범위에서 3 미만의 유전율을 갖는 안테나용 고내열 저유전율 레이돔.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536670B1 (ko) * 2014-03-05 2015-07-15 주식회사 제이에프코리아 고온용 쿼츠-폴리이미드 복합재 레이돔 및 그의 제조방법
JP2018199797A (ja) * 2017-05-30 2018-12-20 住友ベークライト株式会社 熱硬化性樹脂組成物、キャリア付樹脂膜、プリプレグ、プリント配線基板および半導体装置

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