RU2423761C1 - Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method - Google Patents

Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method Download PDF

Info

Publication number
RU2423761C1
RU2423761C1 RU2010123155/07A RU2010123155A RU2423761C1 RU 2423761 C1 RU2423761 C1 RU 2423761C1 RU 2010123155/07 A RU2010123155/07 A RU 2010123155/07A RU 2010123155 A RU2010123155 A RU 2010123155A RU 2423761 C1 RU2423761 C1 RU 2423761C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
layers
epoxy resin
powder
radar absorbing
Prior art date
Application number
RU2010123155/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Иванович Сусляев (RU)
Валентин Иванович Сусляев
Евгений Петрович Найден (RU)
Евгений Петрович Найден
Евгений Юрьевич Коровин (RU)
Евгений Юрьевич Коровин
Виктор Алексеевич Журавлев (RU)
Виктор Алексеевич Журавлев
Воля Исаевич Итин (RU)
Воля Исаевич Итин
Роман Владимирович Минин (RU)
Роман Владимирович Минин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ)
Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ТНЦ СО РАН)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ), Томский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук (ТНЦ СО РАН) filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority to RU2010123155/07A priority Critical patent/RU2423761C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2423761C1 publication Critical patent/RU2423761C1/en

Links

Abstract

FIELD: radio engineering. ^ SUBSTANCE: method involves mechanical processing oxide hexagonal ferrimagnetic material with a W-structure in a mechanical activator with power density 20-40 g and mixing with epoxy resin ratio wt %: oxide hexagonal ferromagnetic material 65-90, epoxy resin 10-35. The powder is divided into N batches, each separately processed in a mechanical activator for a period of time necessary for achieving a condition when static magnetic permittivity 1>2>3>ÇN, where 1, 2, 3ÇN corresponds to the number of the layer, and then the layer consisting of first batch powder mixed with epoxy resin is joined with a metallic substrate and next layers consisting of powder from other batches, also mixed with epoxy resin, are successively joined with the said layer. ^ EFFECT: wider frequency range of electromagnetic waves absorbed by the ferromagnetic material. ^ 2 cl, 4 tbl

Description

Изобретение относится к радиотехнике, в частности к поглотителям электромагнитных волн (ЭМВ), в том числе в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ), и может быть использовано для обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных средств, биологической защиты от влияния радиоизлучений, создаваемых различными научными и бытовыми приборами, снижения радиолокационной заметности различных объектов и т.д.The invention relates to radio engineering, in particular to absorbers of electromagnetic waves (EMW), including in the range of ultra-high frequencies (microwave), and can be used to ensure electromagnetic compatibility of electronic devices, biological protection from the effects of radio waves generated by various scientific and household devices, reducing radar visibility of various objects, etc.

Многослойные поглотители электромагнитных волн (ПЭВ) условно делят на две группы. К первой группе относятся ПЭВ, в структуре которых имеется большое число плоскопараллельных резистивных пленок, разделенных диэлектрическими слоями малой толщины. Вторая группа состоит из многослойных ступенчатых ПЭВ, в которых электромагнитные параметры отдельных слоев структуры изменяются по определенному закону. При увеличении числа слоев структуры ступенчатый ПЭВ превращается в поглотитель градиентного типа или ПЭВ с распределенной проводимостью. Такие поглотители могут обладать большой широкополосностью при малой величине коэффициента отражения и небольшой толщине ПЭВ, однако являются наиболее сложными с точки зрения практического воплощения. В первой группе находятся ПЭВ с геометрическими неоднородностями. Они могут иметь разнообразную форму: конусообразную, пирамидальную, клиновидную, шахтного типа и т.д. (Ю.К.Ковнеристый, И.Ю.Лазарев, А.А.Раваев. Материалы, поглощающие СВЧ-излучения. М.: Наука, 1982, с.84-85; Островский О.С., Одаренко Е.Н., Штатько А.А. Защитные экраны и поглотители электромагнитных волн. ФИП, 2003, т. 1, №2, с.161-173).Multilayer absorbers of electromagnetic waves (SEW) are conventionally divided into two groups. The first group includes SEWs, in the structure of which there is a large number of plane-parallel resistive films separated by small-thickness dielectric layers. The second group consists of multilayer stepwise SEWs in which the electromagnetic parameters of individual layers of the structure change according to a certain law. With an increase in the number of structure layers, a stepwise SEW turns into a gradient type absorber or distributed conductivity SEW. Such absorbers can have large broadband with a small reflection coefficient and a small thickness of the SEW, however, they are the most difficult from the point of view of practical implementation. In the first group are SEW with geometric heterogeneities. They can have a variety of shapes: conical, pyramidal, wedge-shaped, shaft type, etc. (Yu.K. Kovneristy, I.Yu. Lazarev, A.A. Ravaev. Materials absorbing microwave radiation. M: Nauka, 1982, pp. 84-85; Ostrovsky O.S., Odarenko E.N. , Shtatko A.A. Shielding shields and absorbers of electromagnetic waves (FIP, 2003, v. 1, No. 2, pp. 161-173).

Настоящее техническое решение относится к многослойным ПЭВ второй группы.This technical solution relates to a multilayer sew of the second group.

Известен двухслойный поглотитель электромагнитных волн (Великанов В.Д. и др. Радиотехнические системы в ракетной технике. М.: Воениздат, 1974, с.230-236), состоящий из диэлектрического слоя и резистивной пленки.Known two-layer absorber of electromagnetic waves (Velikanov VD and other radio systems in rocketry. M: Voenizdat, 1974, s.230-236), consisting of a dielectric layer and a resistive film.

Основным недостатком поглотителя является очень узкая полоса частот. Полоса частот несколько расширяется путем дополнительного диэлектрического слоя, но дальнейшее расширение приводит к значительному росту весовых характеристик поглотителя. Диапазон частот может быть увеличен путем создания вместо резистивной пленки двумерных решеток из диполей, параллельных вектору электрического поля. Однако создание таких поглотителей не является технологичным, кроме того их масса и габариты велики.The main disadvantage of the absorber is a very narrow frequency band. The frequency band is somewhat expanded by an additional dielectric layer, but further expansion leads to a significant increase in the weight characteristics of the absorber. The frequency range can be increased by creating instead of a resistive film two-dimensional lattices of dipoles parallel to the electric field vector. However, the creation of such absorbers is not technological, in addition, their mass and dimensions are large.

Известен поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления, состоящий из двух диэлектрических слоев и расположенных на внешней поверхности каждого слоя решетки резонансных элементов, отличающийся тем, что в него введены дополнительно N-2 слоя диэлектрика с решетками резонансных элементов (RU 2119216, 1998). Слои диэлектрика имеют переменную толщину, а резонансные элементы выполнены в виде крестообразных диполей, колец или эллипсов. Способ реализуют следующим образом. На металлическую подложку наносят методом напыления или окраски слой диэлектрика, на котором формируют решетку резонансных элементов, например в виде колец, диполей или эллипсов в заданном количестве. Затем на структуру наносят второй слой диэлектрика и снова формируют решетку резонансных элементов. Данные операции повторяют N раз и на последнюю решетку наносят защитный слой диэлектрика толщиной до 3 мм.A known absorber of electromagnetic waves and a method for its manufacture, consisting of two dielectric layers and located on the outer surface of each layer of the lattice of resonant elements, characterized in that an additional N-2 layer of dielectric with gratings of resonant elements is introduced into it (RU 2119216, 1998). The dielectric layers have a variable thickness, and the resonant elements are made in the form of cross-shaped dipoles, rings or ellipses. The method is implemented as follows. On a metal substrate, a dielectric layer is applied by sputtering or painting, on which a lattice of resonant elements is formed, for example, in the form of rings, dipoles or ellipses in a given quantity. Then, a second dielectric layer is applied to the structure and the lattice of resonant elements is again formed. These operations are repeated N times and a protective dielectric layer up to 3 mm thick is applied to the last grating.

Основным недостатком предложенного технического решения является значительные весовые характеристики поглотителя и сложная технология его производства.The main disadvantage of the proposed technical solution is the significant weight characteristics of the absorber and the complex technology of its production.

Известно радиопоглощающее покрытие, способ получения и управления его свойствами, в котором радиопоглощающее покрытие содержит радиопоглощающий материал, включающий в себя в качестве полимерного связующего синтетический клей «Элатон» на основе латекса и в качестве магнитного наполнителя - порошкообразный феррит или карбонильное железо при соотношении компонентов, мас.%: синтетический клей «Элатон» на основе латекса 80-20, порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80, отличающийся тем, что оно выполнено в виде слоев радиопоглощающего материала, первый из которых нанесен на отражающую электромагнитные волны (ЭМВ) поверхность, а остальные нанесены последовательно один на другой, при этом количество слоев радиопоглощающего материала определяется расчетной величиной коэффициента поглощения ЭМВ радиопоглощающего покрытия согласно следующему соотношению:A radar absorbing coating is known, a method of producing and controlling its properties, in which the radar absorbing coating contains a radar absorbing material, including latex-based synthetic adhesive "Elaton" as a polymer binder, and powdered ferrite or carbonyl iron in the ratio of components, wt. .%: Synthetic adhesive "Elaton" based on latex 80-20, powdered ferrite or carbonyl iron 20-80, characterized in that it is made in the form of layers of radar absorbing of its material, the first of which is deposited on a reflecting electromagnetic wave (EMW) surface, and the rest are applied sequentially to one another, while the number of layers of the radar absorbing material is determined by the calculated value of the absorption coefficient of the EMR radar absorbing coating according to the following ratio:

n=-КэN,ZK n = -K e N,

где Кn - расчетный коэффициент поглощения ЭМВ радиопоглощающего покрытия; Кэ - эмпирический коэффициент поглощения ЭМВ, учитывающий соотношение компонентов наносимого радиопоглощающего материала и технологические условия нанесения этого материала; N - количество слоев радиопоглощающего материала (RU 2155420, 2000). Способ получения радиопоглощающего покрытия заключается в следующем. Смешивают тщательно латексный клей «Элатон» и магнитный наполнитель (порошкообразный феррит или карбонильное железо) в механическом смесителе. Через 7-15 минут смешения переводят смеситель в режим подмешивания, уменьшая скорость вращения мешалки на 75% от номинальной. Проверяют качество смеси и отсутствие сгустков, измеряя коэффициент поглощения ЭМВ в 9 точках с помощью специального устройства. Наносят три-четыре слоя толщиной 30-40 мкм каждый, просушивают при температуре 12-35°С в течение 10 минут. Измеряют коэффициент поглощения, сравнивают его с расчетным и снова наносят 3-4 слоя и просушивают их. Нанесение слоев радиопоглощающего материала заканчивают при достижении равенства величины коэффициента поглощения заданному значению по техническим условиям на радиопоглощающее покрытие.where K n is the calculated absorption coefficient of EMW radar absorbing coating; To e - the empirical absorption coefficient of EMW, taking into account the ratio of the components of the applied radar absorbing material and the technological conditions for applying this material; N is the number of layers of radar absorbing material (RU 2155420, 2000). A method of obtaining a radar absorbing coating is as follows. Elaton latex glue and magnetic filler (powdered ferrite or carbonyl iron) are thoroughly mixed in a mechanical mixer. After 7-15 minutes of mixing, the mixer is put into the mixing mode, reducing the rotation speed of the mixer by 75% of the nominal value. Check the quality of the mixture and the absence of clots by measuring the absorption coefficient of electromagnetic waves at 9 points using a special device. Apply three to four layers with a thickness of 30-40 microns each, dried at a temperature of 12-35 ° C for 10 minutes. Measure the absorption coefficient, compare it with the calculated one and again apply 3-4 layers and dry them. The application of the layers of the radar absorbing material is completed when the equality of the absorption coefficient to a predetermined value according to the technical conditions on the radar absorbing coating is achieved.

Основными недостатками предложенного технического решения являются сложности определения размеров частиц магнитного наполнителя и соотношений компонентов, которые связаны с диапазоном частот подавляемого СВЧ-излучения и требуемой величиной коэффициента поглощения ЭМВ радиопоглощающим покрытием соответственно.The main disadvantages of the proposed technical solution are the difficulties in determining the particle size of the magnetic filler and the ratios of the components, which are associated with the frequency range of the suppressed microwave radiation and the required magnitude of the absorption coefficient of the EMW radar absorbing coating, respectively.

Известен радиопоглощающий материал из наполнителя, в качестве которого использован нанопорошок магнитного сплава НК-29 (Ni - 29.13%, Со - 17.51%, Fe - остальное) и связующее - поливинилбутироль (RU 2294948, 2006). Способ получения радиопоглощающего покрытия состоит в следующем. На металлическую пластину из сплава наносят покрытие, например толщиной 0.5 мм при соотношении наполнитель-связующее, равном 1:1. Производят сушку при температуре 25°С. На поверхности покрытия размещают константановые кольца заданного диаметра и вновь наносят слой покрытия той же толщины. Обрабатывают покрытие в магнитном поле. Это приводит к повышению уровня поглощения на 25-50%.Known radar absorbing material from the filler, which is used as a nanopowder of the magnetic alloy NK-29 (Ni - 29.13%, Co - 17.51%, Fe - the rest) and a binder - polyvinyl butyrol (RU 2294948, 2006). A method of obtaining a radar absorbing coating is as follows. A coating is applied to the metal plate of the alloy, for example 0.5 mm thick, with a filler-binder ratio of 1: 1. Dry at a temperature of 25 ° C. Constantan rings of a given diameter are placed on the surface of the coating and a coating layer of the same thickness is again applied. Process the coating in a magnetic field. This leads to an increase in absorption by 25-50%.

Основным недостатком материала, из которого изготавливают многослойное покрытие, является необходимость дополнительной обработки в магнитном поле. Кроме того, высокий коэффициент поглощения достигается при размещении между слоями колец из константановой проволоки, что усложняет материал и технологию его изготовления.The main disadvantage of the material from which the multilayer coating is made is the need for additional processing in a magnetic field. In addition, a high absorption coefficient is achieved when placed between the layers of rings of constantan wire, which complicates the material and the technology of its manufacture.

Известно радиопоглощающее покрытие, состоящее из соединенных совулканизацией трех слоев резины, причем каждый слой наполнен ферритовым порошком, содержание которого меняется от 0 об.% в первом верхнем до 45 об.% плюс 10-15 об.% граленового волокна в третьем слое, и приклеенного четвертого слоя из намагниченной в мощных импульсных полях магнитотвердой резины, в котором установлены равномерно по всей толщине металлические или керамические магниты, занимающие 20-30% общей площади слоя и закрытые снаружи тонким резиновым слоем толщиной 0.5-0.7 мм (RU 2256984, 2005).A radar absorbing coating is known, consisting of three layers of rubber joined by vulcanization, each layer being filled with ferrite powder, the content of which varies from 0 vol.% In the first upper to 45 vol.% Plus 10-15 vol.% Gralen fiber in the third layer, and glued the fourth layer of magnetized hard rubber magnetized in powerful pulsed fields, in which metal or ceramic magnets are uniformly installed over the entire thickness, occupying 20-30% of the total area of the layer and closed from the outside with a thin rubber layer 0.5-0.7 mm thick (RU 2256 984, 2005).

Недостатком этого технического решения является ограниченное применение (в качестве накидки на изделия, выполненные из магнитных материалов, в частности стали) и довольно сложная технология изготовления и намагничивания.The disadvantage of this technical solution is the limited use (as a cape on products made of magnetic materials, in particular steel) and a rather complicated manufacturing and magnetization technology.

Известно радиопоглощающее покрытие и способ его получения, состоящее из основы - тканого полотна, в котором один слой переплетенных арамидных высокомодульных нитей, например кевлара, связан с нанесенной на него методом магнетронного вакуумного или лазерного напыления пленкой из гидрогенезированного углерода, в которую внесено 50-80 мас.% ферромагнитных кластеров размером 0.05-2.0 мкм из кобальта или никеля (RU 2228565, 2004).A radio-absorbing coating is known and a method for its production, consisting of a warp-woven fabric, in which one layer of intertwined aramid high-modulus filaments, for example Kevlar, is connected with a hydrogenated carbon film deposited on it by magnetron vacuum or laser spraying, into which 50-80 wt. .% ferromagnetic clusters with a size of 0.05-2.0 μm from cobalt or nickel (RU 2228565, 2004).

Недостатком известного технического решения является анизотропия и нестабильность поглощающих свойств, обусловленные существованием зазоров между слоями.A disadvantage of the known technical solution is the anisotropy and instability of the absorbing properties due to the existence of gaps between the layers.

Известен улучшенный вариант радиопоглощающего покрытия, в котором нити выполнены из арамидных волокон или стекловолокна, причем направления переплетенных нитей в тканом полотне одного и другого слоев составляют угол 60-120°, при этом содержание частиц ферромагнитного материала в пленке, нанесенной на наружный слой, составляет 5 мас.%, а в слое, прилегающем к защищаемой поверхности - 85 мас.%, а сам ферромагнитный материал выбран из группы: Со, Ni, Fe, Sm, их сплавы, бариевый феррит, легированный РЗМ, Ni-Zn-феррит или Mn-Zn-феррит с присадкой титана (RU 2370866, 2009).Known is an improved version of the radar absorbing coating, in which the filaments are made of aramid fibers or fiberglass, and the directions of the interwoven filaments in the woven fabric of one and the other layers make an angle of 60-120 °, while the content of particles of ferromagnetic material in the film deposited on the outer layer is 5 wt.%, and in the layer adjacent to the surface to be protected - 85 wt.%, and the ferromagnetic material itself is selected from the group: Co, Ni, Fe, Sm, their alloys, barium ferrite, doped with rare-earth metals, Ni-Zn-ferrite or Mn -Zn-ferrite with a titanium additive (RU 2370866, 2 009).

Недостатком этого технического решения является сложная технология изготовления радиопоглощающего покрытия.The disadvantage of this technical solution is the complex manufacturing technology of the radar absorbing coating.

Подобное техническое решение представлено в патенте «Электромагнитное поглощающее покрытие (RU 2363714, 2009) и статье (Луцев Л.В., Николайчук Г.А., Петров В.В., Яковлев С.В. Многоцелевые радиопоглощающие материалы на основе магнитных наноструктур: получение, свойства и применение. Нанотехника, 2008, №2, с.37-41). Это покрытие содержит два и более слоев кевлара с нанесенной на нее поглощающей пленкой и отличается тем, что на кевлар с двух сторон нанесена пленка, причем на один слой ткани пленка из напыленного феррита с вкрапленными в него наноразмерными кластерами никеля или кобальта, а на другой слой ткани пленка из напыленного гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него такими же металлическими кластерами, при этом слои чередуются таким образом, чтобы концентрация ферромагнитных кластеров в пленках соседних слоев была разной - в одном низкая (40-60 ат.%), во втором высокая (60 80 ат.%).A similar technical solution is presented in the patent “Electromagnetic Absorbing Coating (RU 2363714, 2009) and the article (Lutsev L.V., Nikolaychuk G.A., Petrov V.V., Yakovlev S.V. Multipurpose Radar Absorbing Materials Based on Magnetic Nanostructures: production, properties and application. Nanotechnology, 2008, No. 2, p. 37-41). This coating contains two or more layers of Kevlar with an absorbing film deposited on it and differs in that a film is deposited on two sides of the Kevlar, moreover, on one layer of fabric a film of sprayed ferrite with nanoscale nickel or cobalt clusters embedded in it, and on the other layer a fabric film of sprayed hydrogenated carbon with the same metal clusters embedded in it, while the layers alternate so that the concentration of ferromagnetic clusters in the films of neighboring layers is different - in none viscous (40-60 at.%), in the second high (60 80 at.%).

Кроме наночастиц никеля и кобальта используют также наночастицы хрома, однако в этом случае возникает анизотропия поглощения (Николайчук Г.А., Петров В.В., Яковлев С.В., Луцев Л.В. Радиопоглощающие материалы на основе наноструктур. Нанотехника, 2009, №1, с.41-45).In addition to nickel and cobalt nanoparticles, chromium nanoparticles are also used, but in this case absorption anisotropy occurs (Nikolaychuk G.A., Petrov V.V., Yakovlev S.V., Lutsev L.V. Radar absorbing materials based on nanostructures. Nanotechnology, 2009 , No. 1, p. 41-45).

Основным недостатком этого технического решения является сложная технология изготовления радиопоглощающего покрытия.The main disadvantage of this technical solution is the complex manufacturing technology of the radar absorbing coating.

Известен многоступенчатый широкополосный интерференционный поглотитель высокочастотных ЭМВ, содержащий отражающий основной слой, на котором расположены, по крайней мере, еще два слоя (US Patent 3680107, 1972). Основной отражающий слой металлический. Соседний слой включает массу, материал которой выбран из группы, включающей полимеры (перечислено 16 видов) и наполнитель, который является ферромагнетиком, например железом. Кроме того, он может быть выбран из группы металлов, включающей Al, Be, Zn, Сu, Mn, Cd, Cr, Мо или различных соединений, а также графита. Выбор материалов определяется, в частности, тем, что общая электромагнитная толщины покрытия должна быть равна λ/2, где λ - средняя длина волны в полосе частот.Known multistage broadband interference absorber of high-frequency electromagnetic waves, containing a reflective main layer on which at least two more layers are located (US Patent 3680107, 1972). The main reflective layer is metallic. The adjacent layer includes a mass, the material of which is selected from the group comprising polymers (16 types are listed) and a filler, which is a ferromagnet, for example iron. In addition, it can be selected from the group of metals, including Al, Be, Zn, Cu, Mn, Cd, Cr, Mo, or various compounds, as well as graphite. The choice of materials is determined, in particular, by the fact that the total electromagnetic thickness of the coating should be equal to λ / 2, where λ is the average wavelength in the frequency band.

Основным недостатком этого технического решения являются сложные составы композиции, высокие весовые характеристики покрытия и сложная технология приготовления покрытия, предусматривающая равномерное смешение различных по плотности компонентов.The main disadvantage of this technical solution is the complex composition of the composition, the high weight characteristics of the coating and the complex technology of coating preparation, which provides for uniform mixing of different density components.

Известна тонкая стенка, поглощающая электромагнитную волну в широком интервале частот, состоящая из слоя ферроэлектрического материала, слоя ферромагнитного ферритного материала и металлической пластины (US Patent 3737903, 1973). Щель между двумя слоями заполнена диэлектрическим материалом - пеной из полистирола с графитовым порошком. Электрофизические параметры слоев согласованы между собой.A thin wall is known that absorbs an electromagnetic wave in a wide frequency range, consisting of a layer of ferroelectric material, a layer of ferromagnetic ferritic material and a metal plate (US Patent 3737903, 1973). The gap between the two layers is filled with a dielectric material - polystyrene foam with graphite powder. The electrophysical parameters of the layers are consistent with each other.

Основным недостатком этого технического решения являются сложный состав и технология изготовления таких поглотителей.The main disadvantage of this technical solution is the complex composition and manufacturing technology of such absorbers.

Известен поглотитель микроволнового излучения из параллельно расположенных, соприкасающихся слоев диэлектрического материала с относительно высокой диэлектрической постоянной и магнитного материала с относительно высоким коэффициентом магнитной проницаемости (US Patent 4012738, 1977). Диэлектрический слой состоит из титаната бария, а магнитный - из ферромагнитных частиц, диспергированных в диэлектрической связке (биндере). Варианты предложения предусматривают использование в качестве диэлектрического материала алюминиевых чешуек (до 75 вес.%) в резиновой матрице, а магнитного материала - ферромагнитных частиц в неопрене. Предусмотрен также промежуточный слой с сотовой структурой.A known microwave absorber from parallel, adjacent layers of dielectric material with a relatively high dielectric constant and magnetic material with a relatively high coefficient of magnetic permeability (US Patent 4012738, 1977). The dielectric layer consists of barium titanate, and the magnetic layer consists of ferromagnetic particles dispersed in a dielectric bond (binder). Variants of the proposal include the use of aluminum flakes (up to 75 wt.%) As a dielectric material in a rubber matrix, and ferromagnetic particles in neoprene as a magnetic material. An intermediate layer with a honeycomb structure is also provided.

При выполнении всех условий, отмеченных в 18 пунктах формулы этого технического решения, поглотитель представляет собой весьма сложную композицию, технология приготовления которой состоит из большого числа операций. Дополнительным существенным недостатком является узкополосность, присущая интерференционным покрытиям.Under all the conditions noted in 18 claims of this technical solution, the absorber is a very complex composition, the preparation technology of which consists of a large number of operations. An additional significant drawback is the narrowband inherent in interference coatings.

Известен поглотитель электромагнитных волн от очень высокой до ультравысокой частоты, состоящий из первой проводящей пленочной структуры, магнитной пленки, включающей резиновую пленку с ферритовыми керамическими частицами и второй проводящей пленки (US Patent 5179381, 1993). Содержание ферритных частиц в резиновой пленке равно или более 70 вес.%, их размер от 0.1 до 3 мм, сплавы, образующие ферриты, выбраны из группы: Ni-Zn и Mn-Zn. Толщина магнитной пленки составляет от 3 до 30 мм. Вторая проводящая пленка выполнена из металлического текстиля. Структура первой проводящей пленки включает отдельную проводящую пленку из резины, содержащей углеродные частицы, проводящее вещество содержит проводящий металлический порошок (медь, никель, алюминий или железо), а также проводящий сплав, металлические и углеродные волокна.A known absorber of electromagnetic waves from very high to ultra-high frequencies, consisting of a first conductive film structure, a magnetic film comprising a rubber film with ferrite ceramic particles and a second conductive film (US Patent 5179381, 1993). The content of ferrite particles in the rubber film is equal to or more than 70 wt.%, Their size is from 0.1 to 3 mm, alloys forming ferrites are selected from the group: Ni-Zn and Mn-Zn. The thickness of the magnetic film is from 3 to 30 mm. The second conductive film is made of metal textile. The structure of the first conductive film includes a separate conductive film of rubber containing carbon particles, the conductive substance contains a conductive metal powder (copper, nickel, aluminum or iron), as well as a conductive alloy, metal and carbon fibers.

Основным недостатком этого технического решения являются очень сложные составы композиции и технология изготовления поглотителя, предусматривающая изготовление пленок с металлическими или углеродными волокнами.The main disadvantage of this technical solution is the very complex composition of the composition and the manufacturing technology of the absorber, which involves the manufacture of films with metal or carbon fibers.

Известна широкополосная аппаратура для поглощения электромагнитных волн, состоящая из первого ферритного слоя, диэлектрического слоя с низким значением диэлектрической постоянной и магнитного слоя с низкой магнитной проницаемостью, расположенных внахлест на плоской отражающей поверхности (US Patent 5296859, 1994).Known broadband equipment for absorbing electromagnetic waves, consisting of a first ferrite layer, a dielectric layer with a low dielectric constant and a magnetic layer with low magnetic permeability, overlapped on a flat reflective surface (US Patent 5296859, 1994).

Недостатком этого технического решения являются большие толщины поглощающих слоев и низкие частоты (не выше 2500 МГц).The disadvantage of this technical solution is the large thickness of the absorbing layers and low frequencies (not higher than 2500 MHz).

Известен слоевой поглотитель электромагнитных волн, состоящий по крайней мере из двух поглощающих ферритных слоев: Mn0.6Zn0.34Fe2.61O4 и Ni0.3Zn0.7Fe2O4, присоединенных друг к другу, и металлической пластины (US Patent 5323160, 1994).Known layer absorber of electromagnetic waves, consisting of at least two absorbing ferrite layers: Mn 0.6 Zn 0.34 Fe 2.61 O 4 and Ni 0.3 Zn 0.7 Fe 2 O 4 attached to each other, and a metal plate (US Patent 5323160, 1994).

Известен широкополосный поглотитель электромагнитных волн, состоящий из спеченного феррита, на границах зерен которого находятся прослойки СuО-Fe2О3 (US Patent 5446459, 1995).Known broadband absorber of electromagnetic waves, consisting of sintered ferrite, at the grain boundaries of which are layers of CuO-Fe 2 About 3 (US Patent 5446459, 1995).

Основным недостатком этих технических решений является использование для поглощения ферритов со структурой шпинели, которые обеспечивают более низкие дисперсионные частоты, чем гексаферриты. В результате частоты поглощения не превышают 1000 МГц.The main disadvantage of these technical solutions is the use for absorption of ferrites with a spinel structure, which provide lower dispersion frequencies than hexaferrites. As a result, the absorption frequencies do not exceed 1000 MHz.

Известен радиопоглощающий материал, состоящий из первого слоя пористого эластичного материала, например полиуретана, связанного со вторым слоем пористого эластичного материала с наполнителем - проводящими частицами, например частицами графитовой пудры или углеродного материала, которые смешаны с металлическими частицами (US Patent 6231794, 2001).A radar absorbing material is known consisting of a first layer of porous elastic material, for example polyurethane, bonded to a second layer of porous elastic material with a filler - conductive particles, for example particles of graphite powder or carbon material, which are mixed with metal particles (US Patent 6231794, 2001).

Недостатком этого технического решения является низкая механическая прочность материала и довольно сложная технология получения второго слоя с наполнителем.The disadvantage of this technical solution is the low mechanical strength of the material and a rather complicated technology for producing a second layer with a filler.

Известен поглотитель электромагнитных волн, представляющий собой первый ферритовый лист заданной толщины (3-5 мм), прикрепленный к металлической пластине, отражающей электромагнитные волны, второй более тонкий (1-2 мм) ферритовый лист и диэлектрическое средство заданной толщины (от 10 до 30 мм), локализованное между первым и вторым ферритовыми листами (ЕР 0828313, 1998). Диэлектрическое средство является воздухом, вспененной резиной или материалом с волокнами.A known absorber of electromagnetic waves, which is the first ferrite sheet of a given thickness (3-5 mm) attached to a metal plate that reflects electromagnetic waves, a second thinner (1-2 mm) ferrite sheet and a dielectric means of a given thickness (from 10 to 30 mm ), localized between the first and second ferrite sheets (EP 0828313, 1998). The dielectric agent is air, foam rubber or fiber material.

Основным недостатком этого технического решения являются большая толщина (в примерах 21-26 мм) и высокая хрупкость материала.The main disadvantage of this technical solution is the large thickness (in examples 21-26 mm) and the high fragility of the material.

Известен широкополосный поглощающий электромагнитные волны материал, содержащий первый слой проводящего материала, прилежащий к нему второй слой, содержащий магнитный материал из частиц оксида металла в матрице из связки и прилежащий к нему третий слой, содержащий частицы магнитного материала в матрице из биндера (US Patent 5770304, 1998). Второй слой имеет толщину от 1.8 до 3.6 мм, а третий - от 0.2 до 1.1. мм. Оксиды металла выбраны из группы, содержащей ферриты на основе систем Mn-Zn, Ni-Zn, Mn-Mg-Zn, Mn-Cu-Zn, а также Li, Ba или Sr-ферриты. Предложенный материал может поглощать от 75 до 94% электромагнитных волн в интервале частот от 1.9 до 60 ГГц.Known broadband absorbing electromagnetic waves material containing a first layer of conductive material adjacent to it a second layer containing magnetic material from particles of metal oxide in a matrix of a binder and a third layer adjacent to it containing particles of magnetic material in a matrix of binder (US Patent 5770304, 1998). The second layer has a thickness of 1.8 to 3.6 mm, and the third is from 0.2 to 1.1. mm The metal oxides are selected from the group consisting of ferrites based on the Mn-Zn, Ni-Zn, Mn-Mg-Zn, Mn-Cu-Zn systems, as well as Li, Ba or Sr ferrites. The proposed material can absorb from 75 to 94% of electromagnetic waves in the frequency range from 1.9 to 60 GHz.

Основным недостатком технического решения является сложный набор различных материалов разного вида (нити, пленки, частицы), которые трудно связать друг с другом, особенно при малых толщинах.The main disadvantage of the technical solution is a complex set of different materials of different types (filaments, films, particles), which are difficult to bind to each other, especially at small thicknesses.

Известен материал, поглощающий электромагнитные волны и состоящий из нескольких скрепленных между собой слоев гексагональных ферритов различного состава (Amin M.B., James J.R. Techniques for utilization of hexagonal ferrites in radar absorbers. Part 1. Broadband planar coating / The Radio and Electronic Engineer. Vol.51, №5, pp.209-218. May 1981). Основная структура гексагонального феррита соответствует формуле AFe12O19, где А - ион Ва, Sr или Рb.Known material that absorbs electromagnetic waves and consisting of several bonded layers of hexagonal ferrites of various compositions (Amin MB, James JR Techniques for utilization of hexagonal ferrites in radar absorbers. Part 1. Broadband planar coating / The Radio and Electronic Engineer. Vol.51 No. 5, pp. 209-218. May 1981). The basic structure of hexagonal ferrite corresponds to the formula AFe 12 O 19 , where A is a Ba, Sr, or Pb ion.

Компьютерное моделирование и экспериментальные данные показывают, что варьируя толщины и химический состав слоев феррита, можно значительно уменьшить коэффициент отражения и расширить полосу частот, то есть существенно изменить характеристики отражения и использовать набор слоев феррита различного химического состава в качестве эффективного поглотителя электромагнитных волн.Computer simulation and experimental data show that by varying the thickness and chemical composition of the ferrite layers, it is possible to significantly reduce the reflection coefficient and expand the frequency band, that is, significantly change the reflection characteristics and use a set of ferrite layers of different chemical composition as an effective absorber of electromagnetic waves.

Основным недостатком технического решения является использование набора ферритов различного химического состава, что усложняет процесс изготовления многослойного материала, так как технология получения феррита каждого отдельного состава включает много операций и является длительной.The main disadvantage of the technical solution is the use of a set of ferrites of different chemical composition, which complicates the process of manufacturing a multilayer material, since the technology for producing ferrite of each individual composition includes many operations and is lengthy.

Наиболее близким техническим решением является способ получения радиопоглощающего материала и радиопоглощающий материал, полученный этим способом, включающий механическую обработку оксидного гексагонального ферримагнетика с W-структурой и его смешение с эпоксидной смолой (RU 2382804, 2010). Механическую обработку ферримагнетика осуществляют в механоактиваторе в течение 30-300 с при факторе энергонапряженности 20-40 g, а смешение проводят при следующем соотношении компонентов, мас.%: оксидный гексагональный ферримагнетик с W-структурой - 70-91; эпоксидная смола - 9-30.The closest technical solution is a method for producing a radar absorbing material and a radar absorbing material obtained by this method, including machining an oxide hexagonal ferrimagnet with a W structure and mixing it with an epoxy resin (RU 2382804, 2010). A ferrimagnet is machined in a mechanical activator for 30–300 s with an energy factor of 20–40 g, and mixing is carried out in the following ratio of components, wt.%: Hexagonal oxide ferrimagnet with a W structure — 70–91; epoxy resin - 9-30.

При реализации этого технического решения частотный интервал поглощаемых электромагнитных волн оказался недостаточно широким, так, например, на уровне R=-7 дБ и толщине слоя 0.3 см он изменяется от 5.1 ГГц до 10.7 ГГц при увеличении содержания магнитного наполнителя в интервале 65-90% (табл.1). При этом на уровне R=-10 дБ и степени наполнения р=65-90% он изменяется от 1.9 до 8.6 ГГц.When implementing this technical solution, the frequency range of the absorbed electromagnetic waves was not wide enough, for example, at the level of R = -7 dB and the layer thickness of 0.3 cm, it changes from 5.1 GHz to 10.7 GHz with an increase in the content of the magnetic filler in the range 65-90% ( table 1). Moreover, at the level of R = -10 dB and the degree of filling p = 65-90%, it varies from 1.9 to 8.6 GHz.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение частотного интервала электромагнитных волн, поглощаемым ферритным материалом, состоящим из порошка оксидного гексагонального ферримагнетика и связующего.The task of the invention is to expand the frequency range of electromagnetic waves absorbed by a ferritic material consisting of a powder of an oxide hexagonal ferrimagnet and a binder.

Задача решается тем, что после изготовления любым способом, например спеканием из смеси оксидов порошка гексагонального ферримагнетика, порошок разделяют на N-партий, каждую из которых в отдельности подвергают механической обработке в механоактиваторе при факторе энергонапряженности 20-40 g, в течение времени, необходимого для достижения условия, когда магнитная проницаемость µ123…>µN, где 1, 2, 3, N соответствуют номеру слоя, затем проводят смешение порошка каждой партии с эпоксидной смолой при соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that after manufacturing by any method, for example, sintering a hexagonal ferrimagnet powder from a mixture of oxides, the powder is divided into N-batches, each of which is individually machined in a mechanical activator with an energy factor of 20-40 g, for the time required for the conditions are reached when the magnetic permeability μ 1 > μ 2 > μ 3 ...> μ N , where 1, 2, 3, N correspond to the layer number, then the powder of each batch is mixed with epoxy resin in the ratio of components, wt.%:

оксидный гексагональный ферримагнетикoxide hexagonal ferrimagnet 65-9065-90 эпоксидная смолаepoxy resin 10-35,10-35,

после чего слой из первой партии порошка соединяют с металлической подложкой и к нему последовательно присоединяют слои из других партий порошка.after which a layer from the first batch of powder is connected to a metal substrate and layers from other batches of powder are sequentially attached to it.

Механическая обработка оксидного гексагонального ферримагнетика при факторе энергонапряженности ниже 20 g и продолжительности обработки менее 30 с не приводит для одного слоя к заметному изменению интервала частот. Увеличение фактора энергонапряженности выше 40 g и продолжительности обработки более 300 с приводит к росту энергозатрат при получении материала, при этом интервал частот электромагнитных волн уменьшается.The mechanical treatment of an oxide hexagonal ferrimagnet with an energy intensity factor below 20 g and a treatment duration of less than 30 s does not lead to a noticeable change in the frequency range for one layer. An increase in the energy stress factor above 40 g and the processing time of more than 300 s leads to an increase in energy consumption when receiving the material, while the frequency range of electromagnetic waves decreases.

Известно, что ферритовые поглотители электромагнитных волн (ПЭВ), у которых поглощение электромагнитной волны осуществляется, главным образом, за счет магнитных потерь, имеют обычно оптимальный с точки зрения соотношения: толщина, вес, стоимость - коэффициент отражения, интервал толщин 0.6-1.2 см, что позволяет создать 2-4 слоя толщиной 0.3 см или 1-3 слоя толщиной 0.4 см. С учетом этого и данных таблицы 2, где представлена статическая магнитная проницаемость отдельных слоев, состоящих из эпоксидной смолы и наполнителя - механически обработанного в течение разного времени порошка феррита, в зависимости от степени наполнения, количественное соотношение магнитного наполнителя и связующего в многослойном поглотителе определяется следующими соображениями. При концентрации магнитного наполнителя, равной 65%, продолжительности механической обработки 30 с и энергонапряженности 30 g нанесение двух, трех или четырех слоев толщиной 0.3 см (табл.1) приводит к небольшому сужению интервала частот при R=-7 дБ и слабому повышению этой величины при R=-10 дБ. При тех же условиях механической обработки и степени наполнения для случая нанесения четырех слоев по 0.4 см интервал частот при R=-7 дБ увеличивается почти в три раза с 4.1 ГГц до 11.8 ГГц, при R=-10 дБ слабое уширение интервала частот по сравнению со случаем нанесения одного слоя сохраняется (табл.3). Это позволяет выбрать содержание наполнителя, равное 65%, в качестве нижней граничной величины. Что касается верхней границы величины содержания наполнителя (90%), то дальнейшее повышение этой величины приводит к возникновению технологических трудностей, обусловленных значительной агломерацией частиц наполнителя в процессе смешения и последующего нанесения слоев.It is known that ferrite absorbers of electromagnetic waves (SEW), in which the absorption of an electromagnetic wave is carried out mainly due to magnetic losses, are usually optimal in terms of the ratio: thickness, weight, cost - reflection coefficient, thickness interval 0.6-1.2 cm, which allows you to create 2-4 layers with a thickness of 0.3 cm or 1-3 layers with a thickness of 0.4 cm. With this in mind and the data in table 2, which presents the static magnetic permeability of individual layers consisting of epoxy resin and a filler - machined in echenie different time ferrite powder, depending on the degree of filling, the quantitative ratio of magnetic filler and binder in the multilayer absorber is determined by the following considerations. At a magnetic filler concentration of 65%, a machining time of 30 s and an energy intensity of 30 g, the application of two, three or four layers with a thickness of 0.3 cm (Table 1) leads to a small narrowing of the frequency range at R = -7 dB and a slight increase in this value at R = -10 dB. Under the same machining conditions and the degree of filling, for the case of applying four layers of 0.4 cm each, the frequency range at R = -7 dB increases almost threefold from 4.1 GHz to 11.8 GHz, at R = -10 dB a weak broadening of the frequency range compared to the case of applying one layer is preserved (table 3). This allows you to choose a filler content of 65% as the lower limit value. As for the upper limit of the filler content (90%), a further increase in this value leads to technological difficulties caused by a significant agglomeration of filler particles during mixing and subsequent deposition of layers.

Радиопоглощающий материал получают следующим образом.Radar absorbing material is obtained as follows.

Порошок оксидного гексагонального ферримагнетика с W-структурой - гексаферрита Ba(Co0.5Zn0.5)2Fe16O27), полученного промышленным способом - спеканием из смеси оксидов (Рабкин Л.И., Соскин С.А., Эпштейн Б.Ш. Технология ферритов. М-Л.: Госэнергоиздат, 1968, с.76), подвергают механической обработке в планетарной мельнице в течение 30, 60, 90 и 150 с при факторе энергонапряженности 30 g.A powder of an oxide hexagonal ferrimagnet with a W structure - hexaferrite Ba (Co 0.5 Zn 0.5 ) 2 Fe 16 O 27 ), obtained industrially by sintering from a mixture of oxides (Rabkin L.I., Soskin S.A., Epstein B.Sh. Ferrite Technology. M-L .: Gosenergoizdat, 1968, p. 76), subjected to mechanical treatment in a planetary mill for 30, 60, 90 and 150 s with an energy factor of 30 g.

По данным рентгеноструктурного анализа (дифрактометр Shimadzu XRD 6000), обработанных с использованием программы полнопрофильного анализа POWDER CELL 2.5, размер областей когерентного рассеяния (размер зерен) составляет 90-120 нм. Полученный порошок смешивают с полимерньм связующим - эпоксидной смолой в соотношениях, указанных в таблицах 1 и 3.According to X-ray diffraction analysis (Shimadzu XRD 6000 diffractometer) processed using the POWDER CELL 2.5 full-profile analysis program, the size of coherent scattering regions (grain size) is 90-120 nm. The resulting powder is mixed with a polymer binder - epoxy resin in the ratios shown in tables 1 and 3.

Измерения комплексных магнитной и диэлектрической проницаемостей проводят на универсальном широкополосном комплексе на основе векторного анализатора цепей PNA 8363В фирмы Agilent Technologies. В качестве измерительной ячейки используют резонаторы, построенные из волноводных элементов стандартных измерительных линий.Measurements of complex magnetic and dielectric permittivities are carried out on a universal broadband complex based on the PNA 8363B vector network analyzer from Agilent Technologies. As a measuring cell, resonators constructed from waveguide elements of standard measuring lines are used.

Коэффициент отражения для однослойного поглотителя рассчитывают по формуле (Бреховских Л.М. Волны в слоистых средах. Наука, 1973, с.15-17):The reflection coefficient for a single-layer absorber is calculated by the formula (Brekhovskikh L.M. Waves in layered media. Nauka, 1973, p.15-17):

Figure 00000001
, где Zbx=iZtg(kd),
Figure 00000002
,
Figure 00000003
.
Figure 00000001
where Z bx = iZtg (kd),
Figure 00000002
,
Figure 00000003
.

Полученные результаты в сравнении с таковыми для прототипа приведены в таблицах 1-4.The results obtained in comparison with those for the prototype are shown in tables 1-4.

В таблице 2 представлены результаты измерения статической магнитной проницаемости отдельных слоев, состоящих из эпоксидной смолы и порошка феррита, обработанного в механоактиваторе МПВ (планетарной мельнице). Поскольку эпоксидная смола диэлектрик, эта величина определяется только содержанием наполнителя - порошка феррита. Продолжительность механической обработки порошка феррита выбрана так, чтобы выполнялось соотношение µ134>…µN, указанное в формуле изобретения (табл.1).Table 2 presents the results of measuring the static magnetic permeability of individual layers, consisting of epoxy resin and ferrite powder, processed in the MPV mechanical activator (planetary mill). Since the epoxy resin is a dielectric, this value is determined only by the content of the filler - ferrite powder. The duration of the mechanical treatment of the ferrite powder is selected so that the ratio μ 1 > μ 3 > μ 4 > ... μ N is satisfied, which is indicated in the claims (Table 1).

После нанесения покрытия толщиной 1.2 см, состоящего из четырех слоев толщиной 0.3 см с содержанием наполнителя 75% интервал частот на уровне R=-7 дБ увеличивается с Δf=7.2 ГГц до Δf=14.3 ГГц по сравнению с покрытием из одного слоя. При дальнейшем повышении содержания наполнителя в слоях этот результат реализуется при меньшем числе слоев, так при содержании наполнителя 85% и 90% достаточно нанести три и два слоя соответственно, что существенно уменьшает толщину и вес поглотителя. Такие же результаты получены для толщины слоя 0.4 см (табл.3).After coating with a thickness of 1.2 cm, consisting of four layers with a thickness of 0.3 cm with a filler content of 75%, the frequency range at the level of R = -7 dB increases from Δf = 7.2 GHz to Δf = 14.3 GHz in comparison with a coating from one layer. With a further increase in the filler content in the layers, this result is realized with a smaller number of layers, so with a filler content of 85% and 90%, it is sufficient to apply three and two layers, respectively, which significantly reduces the thickness and weight of the absorber. The same results were obtained for a layer thickness of 0.4 cm (Table 3).

Необходимо отметить способность поглотителя увеличивать интервал частот при других значениях коэффициента отражения. Так при значении R=-10 дБ нанесение 4 слоев толщиной 0.3 см с содержанием наполнителя 85% или 95% и разным временем механической обработки приводит к расширению интервала частот по сравнению с одним слоем с Δf=8.5-8.6 ГГц до Δf=10.1 и 14.3 ГГц соответственно (табл.1). Еще лучший результат получен для толщины слоя 0.4 см (табл.3).It should be noted the ability of the absorber to increase the frequency interval for other values of the reflection coefficient. So, at R = -10 dB, the application of 4 layers of a thickness of 0.3 cm with a filler content of 85% or 95% and different machining times leads to an extension of the frequency interval compared with one layer with Δf = 8.5-8.6 GHz to Δf = 10.1 and 14.3 GHz, respectively (Table 1). An even better result was obtained for a layer thickness of 0.4 cm (Table 3).

Вариация числа слоев с различным содержанием наполнителя при условии µ123>…µn практически приводит к тем же результатам, однако расширение интервала частот в этом случае меньше, чем при вариации числа слоев с одним и тем же содержанием наполнителя, но обработанных механически в течение разного времени. Так, например, при использовании для поглощения электромагнитных волн двух слоев с содержанием наполнителя 90% и 85%, обработанных в течение 30 с, интервал частот при R=-7 дБ Δf=10.7 ГГц, тогда как при содержании наполнителя, равного 90%, но продолжительности обработки одного слоя, равной 30 с, а другого 60 с Δf=17.9 ГГц (табл.4).Variation in the number of layers with different filler contents under the condition µ 1 > µ 2 > µ 3 >… µ n practically leads to the same results, however, the extension of the frequency range in this case is less than when varying the number of layers with the same filler content, but machined mechanically for different times. So, for example, when using two layers for absorbing electromagnetic waves with a filler content of 90% and 85%, processed for 30 s, the frequency interval at R = -7 dB Δf = 10.7 GHz, while when the filler content is 90%, but the processing time of one layer, equal to 30 s, and another 60 s Δf = 17.9 GHz (Table 4).

Такая ситуация реализуется и в случае использования трех и четырех слоев. Важно, чтобы во всех случаях выполнялось условие µ123>…µn, выполнение этого условия при нанесении многослойного покрытия приводит к существенному расширению интервала частот по сравнению с прототипом.This situation is realized in the case of using three and four layers. It is important that in all cases the condition μ 1 > μ 2 > μ 3 > μ n is met, the fulfillment of this condition when applying a multilayer coating leads to a significant expansion of the frequency interval compared with the prototype.

Таким образом, многослойный радиопоглощающий материал имеет более широкий интервал частот, чем однослойный, и может быть использован для создания эффективных радиопоглощающих покрытий.Thus, a multilayer radar absorbing material has a wider frequency range than a single layer, and can be used to create effective radar absorbing coatings.

Способ получения многослойного радиопоглощающего материала и радиопоглощающий материал, полученный этим способом, полностью исключает применение химических методов и дорогостоящего сырья, включает только термическое воздействие и непродолжительную обработку порошка феррита в механоактиваторе и приводит к существенному улучшению характеристик поглощения.The method of obtaining a multilayer radar absorbing material and radar absorbing material obtained by this method completely eliminates the use of chemical methods and expensive raw materials, includes only thermal exposure and short-term processing of ferrite powder in a mechanical activator and leads to a significant improvement in absorption characteristics.

Влияние содержания наполнителя и числа слоев на интервал частот (толщина слоя 0.3 см, энергонапряженность 30 g)Influence of the filler content and the number of layers on the frequency interval (layer thickness 0.3 cm, energy intensity 30 g)

Таблица 1Table 1 Содержание наполнителя p, %The filler content p,% Число слоев/µ*The number of layers / µ * Интервал частот, Δf, ГГц, на уровне R=-7 дБFrequency range, Δf, GHz, at R = -7 dB Интервал частот, Δf, ГГц, на уровне R=-10 дБFrequency range, Δf, GHz, at R = -10 dB Средняя частота, fo, ГГц, в рабочем интервалеThe average frequency, f o , GHz, in the working interval 6565 1/µ1 1 / µ 1 5.15.1 1.91.9 11.011.0 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 5.05.0 3.03.0 17.017.0 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 4.44.4 2.92.9 10.810.8 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 3.13.1 1.81.8 7.87.8 7070 1/µ1 1 / µ 1 6.46.4 4.04.0 10.810.8 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 5.25.2 3.33.3 17.317.3 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 5.05.0 3.13.1 10.610.6 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 5.15.1 2.62.6 13.013.0 7575 1/µ1 1 / µ 1 7.27.2 5.35.3 10.510.5 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 5.45.4 4.84.8 17.517.5 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 7.37.3 3.53.5 11.511.5 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 14.314.3 2.32.3 12.012.0 8080 1/µ1 1 / µ 1 8.78.7 7.57.5 9.69.6 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 6.06.0 3.93.9 17.517.5 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 13.513.5 4.34.3 1212 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 14.714.7 3.63.6 12.012.0 8585 1/µ1 1 / µ 1 9.79.7 8.58.5 9.29.2 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 9.79.7 3.43.4 5.55.5 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 14.814.8 5.65.6 12.012.0 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 15.315.3 10.110.1 12.012.0 9090 1/µ1 1 / µ 1 10.710.7 8.68.6 9.09.0 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 17.917.9 3.43.4 9.09.0 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 17.817.8 9.59.5 9.09.0 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 15.915.9 14.314.3 11.011.0 µ* -необходимо выбирать из таблицы 2µ * - must be selected from table 2

Статическая магнитная проницаемость µ слоев, состоящих из эпоксидной смолы и наполнителя в зависимости от содержания наполнителя, р продолжительность обработки (энергонапряженность 30 g, толщина слоя 0.3 см)Static magnetic permeability µ of layers consisting of epoxy resin and filler depending on the filler content, p processing time (energy intensity 30 g, layer thickness 0.3 cm)

Таблица 2table 2 Номер слояLayer number Продолжительность обработкиProcessing time µµ Содержание наполнителя в слое, р, %The filler content in the layer, p,% 9090 8585 8080 7575 7070 6565 1one 30thirty µ1 µ 1 5.105.10 4.044.04 3.203.20 2.542.54 2.262.26 2.012.01 22 6060 µ2 µ 2 2.192.19 1.961.96 1.751.75 1.561.56 1.481.48 1.401.40 33 9090 µ3 µ 3 2.032.03 1.841.84 1.661.66 1.501.50 1.471.47 1.361.36 4four 150150 µ4 µ 4 1.571.57 1.471.47 1.381.38 1.291.29 1.251.25 1.211.21

Таблица 3Table 3 Влияние содержания наполнителя и числа слоев на интервал частот (толщина слоя 0.4 см, энергонапряженность 30 g)Influence of the filler content and the number of layers on the frequency interval (layer thickness 0.4 cm, energy intensity 30 g) Содержание наполнителя, р, %The filler content, p,% Число слоев/µ*The number of layers / µ * Интервал частот, Δf, ГГц, на уровне R=-7дБFrequency range, Δf, GHz, at R = -7dB Интервал частот, Δf, ГГц, на уровне R=-10дБFrequency range, Δf, GHz, at R = -10dB Средняя частота, fo, ГГц, в рабочем интервалеThe average frequency, f o , GHz, in the working interval 6565 1/µ1 1 / µ 1 4.14.1 1.81.8 8.08.0 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 4.84.8 2.92.9 12.912.9 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 3.93.9 1.81.8 13.613.6 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 11.811.8 1.61.6 13.013.0 7070 1/µ1 1 / µ 1 4.74.7 2.82.8 7.97.9 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 5.45.4 3.03.0 12.712.7 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 9.79.7 2.32.3 10.710.7 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 15.415.4 1.91.9 12.012.0 7575 1/µ1 1 / µ 1 5.55.5 3.03.0 7.67.6 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 5.85.8 3.03.0 12.512.5 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 10.210.2 2.42.4 10.510.5 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 14.614.6 2.22.2 12.012.0 8080 1/µ1 1 / µ 1 6.66.6 5.35.3 7.27.2 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 8.08.0 2.12.1 12.012.0 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 15.115.1 2.92.9 12.512.5 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 15.915.9 2.82.8 12.012.0 8585 1/µ1 1 / µ 1 7.77.7 4.24.2 7.07.0 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 13.213.2 0.60.6 9.09.0 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 15.715.7 5.75.7 12.012.0 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 15.515.5 9.49.4 11.011.0 9090 1/µ1 1 / µ 1 8.78.7 3.53.5 7.07.0 2/ µ12 2 / µ 1 > µ 2 13.713.7 2.72.7 9.09.0 3/ µ123 3 / µ 1 > µ 2 > µ 3 16.416.4 8.28.2 11.511.5 4/ µ1234 4 / µ 1 > µ 2 > µ 3 > µ 4 16.716.7 15.715.7 11.511.5 µ* - необходимо выбирать из таблицы 2µ * - must be selected from table 2

Таблица 4Table 4 Влияние вариации числа слоев и содержания наполнителя на интервал частот (толщина слоя 0.3 см, энергонапряженность 30 g)The effect of variations in the number of layers and the filler content on the frequency interval (layer thickness 0.3 cm, energy intensity 30 g) Продолжительность механической обработки, сThe duration of the machining, s Содержание наполнителя, %The filler content,% Число слоевNumber of layers Интервал частот, Δf, ГТц, на уровне R=-7 дБFrequency range, Δf, GTZ, at the level of R = -7 dB Интервал частот, Δf, ГГц, на уровне R=-10 дБFrequency range, Δf, GHz, at R = -10 dB Средняя частота, fo, ГГц, в рабочем интервалеThe average frequency, f o , GHz, in the working interval 30thirty 9090 1one 10.710.7 8.68.6 9.09.0 90+8590 + 85 22 10.710.7 3.63.6 7.07.0 90+85+8090 + 85 + 80 33 10.310.3 00 9.09.0 90+85+80+7590 + 85 + 80 + 75 4four 13.413.4 00 10.510.5 90+85+80+75+6590 + 85 + 80 + 75 + 65 55 15.115.1 1.21.2 10.510.5 6060 9090 1one 10.310.3 4.94.9 9.09.0 90+8590 + 85 22 17.217.2 3.93.9 10.010.0 90+85+8090 + 85 + 80 33 8.68.6 1.51.5 10.010.0 90+85+80+7590 + 85 + 80 + 75 4four 11.911.9 1.51.5 10.510.5 90+85+80+75+6590 + 85 + 80 + 75 + 65 55 13.713.7 1.41.4 11.011.0 9090 9090 1one 7.67.6 4.84.8 8.78.7 90+8590 + 85 22 8.18.1 3.93.9 12.012.0 90+85+8090 + 85 + 80 33 11.811.8 3.63.6 12.012.0 90+85+80+7590 + 85 + 80 + 75 4four 14.014.0 1.81.8 13.013.0 90+85+80+75+6590 + 85 + 80 + 75 + 65 55 15.115.1 1.81.8 9.09.0 150150 9090 1one 7.57.5 3.53.5 8.48.4 90+8590 + 85 22 6.16.1 3.93.9 10.510.5 90+85+8090 + 85 + 80 33 11.411.4 2.82.8 11.011.0 90+85+80+7590 + 85 + 80 + 75 4four 12.012.0 2.82.8 11.011.0 90+85+80+75+6590 + 85 + 80 + 75 + 65 55 12.812.8 1.51.5 11.011.0

Claims (2)

1. Способ получения многослойного радиопоглощающего материала, включающий механическую обработку порошка оксидного гексагонального ферримагнетика с W-структурой в механоактиваторе при факторе энергонапряженности 20-40 g и последующее его смешение с эпоксидной смолой в соотношении, мас.%:
оксидный гексагональный ферримагнетик 65-90 эпоксидная смола 10-35,

отличающийся тем, что порошок делят на N партий, каждую из которых в отдельности обрабатывают в механоактиваторе в течение времени, необходимого для достижения условия, когда статическая магнитная проницаемость порошка µ1≥µ23…µN, где 1, 2, 3…N соответствует номеру слоя, затем слой, состоящий из порошка первой партии, смешанного с эпоксидной смолой, соединяют с металлической подложкой и к нему последовательно присоединяют следующие слои, состоящие из порошков других партий, также смешанных с эпоксидной смолой.
1. A method of producing a multilayer radar absorbing material, comprising machining a powder of an oxide hexagonal ferrimagnet with a W structure in a mechanical activator with an energy factor of 20-40 g and its subsequent mixing with epoxy resin in the ratio, wt.%:
oxide hexagonal ferrimagnet 65-90 epoxy resin 10-35,

characterized in that the powder is divided into N batches, each of which is separately processed in a mechanical activator for the time necessary to achieve the condition when the static magnetic permeability of the powder is µ 1 ≥µ 2 > µ 3 ... µ N , where 1, 2, 3 ... N corresponds to the layer number, then the layer consisting of the powder of the first batch mixed with the epoxy resin is connected to the metal substrate and the following layers consisting of powders of other batches also mixed with the epoxy resin are sequentially attached to it.
2. Радиопоглощающий материал, характеризующийся тем, что он получен способом по п.1. 2. Radar absorbing material, characterized in that it is obtained by the method according to claim 1.
RU2010123155/07A 2010-06-07 2010-06-07 Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method RU2423761C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010123155/07A RU2423761C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010123155/07A RU2423761C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2423761C1 true RU2423761C1 (en) 2011-07-10

Family

ID=44740453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010123155/07A RU2423761C1 (en) 2010-06-07 2010-06-07 Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2423761C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494507C1 (en) * 2012-04-23 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Material for absorbing electromagnetic waves
RU2559730C2 (en) * 2013-08-08 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Broadband blister
RU2580408C2 (en) * 2013-08-28 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" Layered electromagnetic wave absorbent and manufacturing method thereof
RU167400U1 (en) * 2016-07-25 2017-01-10 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2494507C1 (en) * 2012-04-23 2013-09-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" Material for absorbing electromagnetic waves
RU2559730C2 (en) * 2013-08-08 2015-08-10 Открытое акционерное общество "Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" Broadband blister
RU2580408C2 (en) * 2013-08-28 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" Layered electromagnetic wave absorbent and manufacturing method thereof
RU167400U1 (en) * 2016-07-25 2017-01-10 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт Приборостроения имени В.В. Тихомирова" ELECTROMAGNETIC WAVE ABSORBER

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Huang et al. Broadband microwave absorption of Fe3O4BaTiO3 composites enhanced by interfacial polarization and impedance matching
Idris et al. Recent developments of smart electromagnetic absorbers based polymer-composites at gigahertz frequencies
Xiang et al. Facile synthesis and enhanced microwave absorption properties of multiferroic Ni0. 4Co0. 2Zn0. 4Fe2O4/BaTiO3 composite fibers
Ghasemi et al. Electromagnetic properties and microwave absorbing characteristics of doped barium hexaferrite
Ghasemi et al. Investigation of the microwave absorptive behavior of doped barium ferrites
Pereira et al. Magnetic and dielectric properties of the M-type barium strontium hexaferrite (Ba x Sr 1− x Fe 12 O 19) in the RF and microwave (MW) frequency range
Afghahi et al. A new multicomponent material based on carbonyl iron/carbon nanofiber/lanthanum–strontium–manganite as microwave absorbers in the range of 8–12 GHz
RU2423761C1 (en) Method of producing multilayer radar absorbent material and radar absorbent material produced using said method
Afghahi et al. Novel approach for designing a thin and broadband microwave absorber in Ku band based on substituted M-hexaferrites
Rusly et al. Microwave absorption properties of single-and double-layer coatings based on strontium hexaferrite and graphite nanocomposite
Tong et al. Effect of Ni concentration on electromagnetic wave absorption of (Ni, Mn, Zn) Fe2O4/resin particulate composites
Ünal et al. Microwave, dielectric and magnetic properties of Mg-Ti substituted Ni-Zn ferrite nanoparticles
RU2370866C1 (en) Antiradar coating
Ramezanzaeh et al. Electromagnetic wave reflection loss and magnetic properties of M-type SrFe12− x (Mn0. 5Sn0. 5) xO19 hexagonal ferrite nanoparticles in the Ku microwave band
Sharbati et al. Magnetic, microwave absorption and structural properties of Mg–Ti added Ca–M hexaferrite nanoparticles
Qi et al. Novel Microwave Absorber of Ni x Mn1–x Fe2O4/Carbonized Chaff (x= 0.3, 0.5, and 0.7) Based on Biomass
Tümen et al. Synthesis and characterization of nanoparticles reinforced epoxy based advanced radar absorbing composites
Ismail et al. Single-and double-layer microwave absorbers of cobalt ferrite and graphite composite at gigahertz frequency
RU2382804C1 (en) Method of making radar absorbent material and radar absorbent material made using said method
JPH0225279B2 (en)
Lia et al. ZnO amounts-dependent electromagnetic wave absorption capabilities of Ni/ZnO composite microspheres
Mousavinia et al. Structural, Magnetic, and Microwave Properties of SrFe 12− x (Ni 0.5 Co 0.5 Sn) x/2 O 19 Particles Synthesized by Sol–Gel Combustion Method
Rosdi et al. Synthesis and characterization of Mg–Ti substituted barium hexaferrite (BaMg 0.6 Ti 0.6 Fe 10.8 O 19) derived from millscale waste for microwave application
Taryana et al. Electromagnetic Wave Absorbing Materials on Radar Frequency Range
Li et al. Electromagnetic Properties and Impedance Matching Effect of Flaky Fe–Si–Al/Co 2 Z Ferrite Composite

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180608