RU2664875C2 - Способ формирования радиопоглощающего покрытия - Google Patents
Способ формирования радиопоглощающего покрытия Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664875C2 RU2664875C2 RU2016116096A RU2016116096A RU2664875C2 RU 2664875 C2 RU2664875 C2 RU 2664875C2 RU 2016116096 A RU2016116096 A RU 2016116096A RU 2016116096 A RU2016116096 A RU 2016116096A RU 2664875 C2 RU2664875 C2 RU 2664875C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrite
- coating
- iron
- radio
- polymer binder
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 29
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 claims abstract description 13
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000012762 magnetic filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 abstract description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 5
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 3
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 3
- 239000004816 latex Substances 0.000 description 3
- 229920000126 latex Polymers 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002519 antifouling agent Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 229910001651 emery Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/32—Radiation-absorbing paints
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
-
- H—ELECTRICITY
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии изготовления и применения композиционных материалов, состав и структура которых обеспечивает эффективное поглощение электромагнитной энергии в определенном диапазоне длин радиоволн. Описанный способ формирования радиопоглощающего покрытия включает последовательную загрузку в смеситель полимерного связующего и магнитного наполнителя – порошкообразного феррита или железа, их перемешивание вращающимся приспособлением. В качестве магнитного наполнителя используют смесь порошкообразного феррита или железа и гранул феррита, имеющих оскольчатую форму. Состав покрытия включает, мас.%: полимерное связующее 40-60, порошкообразный феррит или железо 20-30, оскольчатые гранулы феррита 20-30. Для получения высокого уровня поглощения электромагнитной энергии в сантиметровом диапазоне длин волн достаточно одного-двух слоев такого покрытия при общей толщине покрытия не более 1 мм. Технический результат - повышение эффективности радиопоглощающего покрытия при минимизации толщины, количества слоев и сложности реализации способа формирования покрытия. 1 ил.
Description
Изобретение относится к технологии изготовления и применения композиционных материалов, состав и структура которых обеспечивает эффективное поглощение электромагнитной энергии в определенном диапазоне длин радиоволн.
Известно [1] «Радиопоглощающее покрытие» по патенту РФ на изобретение №2370866, включающее основу по меньшей мере из двух слоев переплетенных рядов нитей, скрепленных радиопрозрачным материалом, с нанесенной на каждый слой вакуумным распылением пленкой из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами ферромагнитного материала, при этом направление переплетенных рядов нитей одного слоя тканого материала составляет с направлением переплетенных рядов нитей смежного слоя угол 60…120°, а содержание частиц ферромагнитного материала составляет от 5 мас.% в пленке, нанесенной на наружный слой переплетенных рядов нитей, до 85 мас.% в пленке, нанесенной на слой переплетенных рядов нитей, прилегающий к защищаемой поверхности.
Недостатком известного радиопоглощающего покрытия [1] является низкая однородность в каждом отдельном слое радиопоглощающего покрытия, вызванная сложностью равномерного распределения частиц ферромагнитного материала в пленке из гидрогенизированного углерода, полученной вакуумным распылением.
Известен радиопоглощающий материал [2], предназначенный для экранирования электромагнитного излучения при создании средств радиоэлектронной аппаратуры. Заявлен технический результат повышения радиопоглощающих свойств материала как электрической, так и магнитной составляющей электромагнитного излучения радиоволнового диапазона. Повышение радиопоглощающих свойств материала достигается за счет ввода в полимерный диэлектрический материал, содержащий микрогранулы, матрицы которых являются прозрачными для излучения радиоволнового диапазона, веществ, поглощающих электрическую и магнитную составляющие радиоволнового излучения, в составе микрогранул, при этом каждый вид микрогранул содержит только одно радиопоглощающее вещество, выбранное из группы, содержащей феррит, медь, фуллерен, равномерно распределенное во всем объеме материала в форме нанокластеров.
Недостатком известного материала [2] является высокая сложность и стоимость изготовления, а также недостаточная механическая прочность.
Наиболее близким к предполагаемому изобретению является «Радиопоглощающий материал и способ его приготовления» [3] по патенту РФ на изобретение №2107705.
Радиопоглощающий материал содержит полимерное связующее на основе латекса и магнитный наполнитель - порошкообразный феррит или железо, при этом в качестве полимерного связующего на основе латекса использован синтетический клей «Элатон» при следующем соотношении компонентов: синтетический клей «Элатон» - 80…20 мас.%, порошкообразный феррит или железо - 20…80 мас.%. Способ приготовления радиопоглощающего материала включает последовательную загрузку в смеситель полимерного связующего на основе латекса и магнитного наполнителя - порошкообразного феррита или железа, их перемешивание вращающимся приспособлением, при этом в качестве полимерного связующего на основе латекса использован синтетический клей «Элатон» при следующем соотношении компонентов: синтетический клей «Элатон» - 80…20 мас.%, порошкообразный феррит или железо - 20…80 мас.%, перемешивание компонентов осуществляют в течение 7…15 мин, при этом перемешивающее приспособление поочередно вращают в противоположных направлениях в течение 50…60 с.
Недостатком прототипа [3] является низкое поглощение в тонких слоях, необходимость нанесения большой толщины покрытия для получения высокого поглощения в диапазоне длин волн более 2 мм. В частности, для длины волны 3 см толщина покрытия должна быть не менее 1 мм.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение эффективности радиопоглощающего покрытия при минимизации толщины, количества слоев и сложности реализации.
Высокое поглощение в сочетании с низкой толщиной покрытия является важным при применении покрытий в объектах, где массогабаритные характеристики являются первостепенными. В частности, к таким объектам относятся летательные аппараты, микроэлектронные СВЧ-устройства.
Технический результат достигается тем, что в известном способе приготовления поглощающего материала, включающем последовательную загрузку в смеситель полимерного связующего и магнитного наполнителя, их перемешивание вращающимся приспособлением, в качестве магнитного наполнителя используют смесь порошкообразного феррита или железа и гранул феррита, имеющих оскольчатую форму, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
полимерное связующие - 60-40;
порошкообразный феррит или железо - 20-30;
оскольчатые гранулы феррита - 20-30.
Перемешивание компонентов осуществляют в течение определенного времени, зависящего от густоты используемого полимерного связующего, при этом перемешивающее приспособление поочередно вращают в противоположных направлениях.
Оскольчатые гранулы феррита получают путем механического дробления цельных кусков феррита. Средний размер гранул в длину составляет 100…300 мкм, в ширину 50…100 мкм.
Полученную жидкую смесь наносят на защищаемую поверхность 1 на фиг. 1 в один-два слоя и послойно просушивают. Полученное радиопоглощающие покрытие, в отличие от однородных радиопоглощающих покрытий, будет иметь повышенный уровень поглощения электромагнитных волн за счет возникновения внутренних переотражений от осколчатых гранул феррита - 2 и, соответственно, увеличения пути прохождения электромагнитной энергии в поглощающей среде - 3. (на фиг. 1 путь прохождения волны через предлагаемое покрытие - l1 и покрытие имеющее однородную структуру - l2, различны, при этом очевидным является то, что для большинства практических случаев l1>l2). При необходимости внешнюю поверхность после сушки грунтуют и(или) покрывают защитным лакокрасочным покрытием - 4.
Пример. В качестве полимерного связующего применяли клей «Titan Wild», разведенный для более лучшего смешивания с растворителем (в предлагаемом способе химический состав полимерного связующего не играет принципиального значения, так как не оказывает существенного воздействия на степень поглощения электромагнитного излучения). В качестве порошкового наполнителя использовали карбонильное железо марки Р-10. Оскольчатые гранулы ферритового наполнителя (состава 96,0% феррит-граната Y3Fe5O12 + 4,0% оксида железа Fe2O3) были получены путем натирания цельного куска феррита на наждаке марки ЭТ-500 (дробление феррита возможно и другими доступными способами). В составе смеси использовали 40 мас.% полимерного связующего на основе клея «Titan Wild», 30 мас.% карбонильного железа и 30 мас.% оскольчатых гранул феррита.
После перемешивания полученный состав был нанесен на металлическую поверхность размером 200×200 мм с толщиной радиопоглощающего слоя 0,5 мм и высушен при температуре 25°С.
Для сравнения был приготовлен второй состав, состоящий из 40 мас.% клея «Titan Wild» и 60 мас.% карбонильного железа, который аналогичным образом был нанесен на другую металлическую поверхность такого же размера.
Проверка эффективности радиопоглощающего покрытия проводилась путем облучения тестируемого образца и контрольного образца покрытия, выполненного по известной технологии, рупорным облучателем, на который подавались электромагнитные колебания длиной волны в диапазоне от 2,9 см до 5,3 см с СВЧ генератора (Г4-83, Г4-82, Г4-81). Потеряв часть энергии, поглощенной материалом, радиосигнал отражался и принимался приемной рупорной антенной и поступал на детектор, где вырабатывался сигнал, пропорциональный мощности принятого СВЧ сигнала. Сравнение мощности отраженных сигналов от тестируемого и контрольного образцов показало, что эффективность полученного предлагаемым способом радиопоглощающего покрытия в среднем на 16-19% выше, чем у покрытия, приготовленного по известной технологии (во всем исследуемом дипазоне длин волн). В примере измерения проводились в 10-ти точках поверхности контролируемого слоя композиции и определялась дисперсия поглощенной мощности, которая составила не более 2,5%, что свидетельствовало о высокой степени однородности композиции.
Claims (2)
- Способ формирования радиопоглощающего покрытия, включающий последовательную загрузку в смеситель полимерного связующего и магнитного наполнителя - порошкообразного феррита или железа, их перемешивание вращающимся приспособлением, отличающийся тем, что в качестве магнитного наполнителя используется смесь порошкообразного феррита или железа и гранул феррита, имеющих оскольчатую форму, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
полимерное связующее 40-60 порошкообразный феррит или железо 20-30 оскольчатые гранулы феррита 20-30
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116096A RU2664875C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ формирования радиопоглощающего покрытия |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016116096A RU2664875C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ формирования радиопоглощающего покрытия |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016116096A RU2016116096A (ru) | 2017-10-30 |
RU2664875C2 true RU2664875C2 (ru) | 2018-08-23 |
Family
ID=60263912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016116096A RU2664875C2 (ru) | 2016-04-25 | 2016-04-25 | Способ формирования радиопоглощающего покрытия |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2664875C2 (ru) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1709401A1 (ru) * | 1989-07-24 | 1992-01-30 | Симферопольский государственный университет им.М.В.Фрунзе | Композиционный поглощающий материал |
RU2107705C1 (ru) * | 1996-11-04 | 1998-03-27 | Татьяна Григорьевна Безъязыкова | Радиопоглощающий материал и способ его приготовления |
RU2200177C1 (ru) * | 2001-08-07 | 2003-03-10 | Московский государственный инженерно-физический институт | Способ получения радиопоглощающего покрытия |
US6869683B2 (en) * | 2001-05-07 | 2005-03-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Electromagnetic wave absorber |
RU2336588C2 (ru) * | 2006-07-03 | 2008-10-20 | Наталья Евгеньевна Казанцева | Магнитомягкий наполнитель и полимерный композиционный магнитный материал на его основе |
RU2384594C1 (ru) * | 2008-08-12 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии |
RU2429062C1 (ru) * | 2010-03-15 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ формирования радиопоглощающего покрытия |
RU2482149C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Радиопоглощающий материал |
RU2500704C2 (ru) * | 2012-01-20 | 2013-12-10 | Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод-Союз" в форме открытого акционерного общества | Поглотитель электромагнитных волн и радиопоглощающий материал для его изготовления |
-
2016
- 2016-04-25 RU RU2016116096A patent/RU2664875C2/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1709401A1 (ru) * | 1989-07-24 | 1992-01-30 | Симферопольский государственный университет им.М.В.Фрунзе | Композиционный поглощающий материал |
RU2107705C1 (ru) * | 1996-11-04 | 1998-03-27 | Татьяна Григорьевна Безъязыкова | Радиопоглощающий материал и способ его приготовления |
US6869683B2 (en) * | 2001-05-07 | 2005-03-22 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Electromagnetic wave absorber |
RU2200177C1 (ru) * | 2001-08-07 | 2003-03-10 | Московский государственный инженерно-физический институт | Способ получения радиопоглощающего покрытия |
RU2336588C2 (ru) * | 2006-07-03 | 2008-10-20 | Наталья Евгеньевна Казанцева | Магнитомягкий наполнитель и полимерный композиционный магнитный материал на его основе |
RU2384594C1 (ru) * | 2008-08-12 | 2010-03-20 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" | Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии |
RU2429062C1 (ru) * | 2010-03-15 | 2011-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ формирования радиопоглощающего покрытия |
RU2482149C1 (ru) * | 2011-11-10 | 2013-05-20 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") | Радиопоглощающий материал |
RU2500704C2 (ru) * | 2012-01-20 | 2013-12-10 | Холдинговая компания "Новосибирский Электровакуумный Завод-Союз" в форме открытого акционерного общества | Поглотитель электромагнитных волн и радиопоглощающий материал для его изготовления |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016116096A (ru) | 2017-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Liu et al. | Double-layer microwave absorber based on CoFe2O4 ferrite and carbonyl iron composites | |
Mishra et al. | Development of analytical approach to fabricate composites for microwave absorption | |
Jani et al. | Tuning of microwave absorption properties and electromagnetic interference (EMI) shielding effectiveness of nanosize conducting black-silicone rubber composites over 8-18 GHz | |
US3187331A (en) | Micro-wave absorber | |
RU2370866C1 (ru) | Радиопоглощающее покрытие | |
Tripathi et al. | Microwave absorption properties of Ni-Zn ferrite nano-particle based nano composite | |
Pramanik et al. | Electromagnetic interference shielding by conductive nitrile rubber composites containing carbon fillers | |
Gama et al. | Complex permeability and permittivity variation of carbonyl iron rubber in the frequency range of 2 to 18 GHz | |
Przybył et al. | Microwave absorption properties of carbonyl iron-based paint coatings for military applications | |
Lebedev et al. | Design and research polymer composites for absorption of electromagnetic radiation | |
Wu et al. | Preparation of magnetic expanded graphite with microwave absorption and infrared stealth characteristics | |
RU2664875C2 (ru) | Способ формирования радиопоглощающего покрытия | |
Alegaonkar et al. | Microwave scattering parameters of ferro–nanocarbon composites for tracking range countermeasures | |
Pinto et al. | Morphological, electromagnetic, and absorbing properties of POMA and PAni/carbon black composites | |
RU2500704C2 (ru) | Поглотитель электромагнитных волн и радиопоглощающий материал для его изготовления | |
RU2502766C1 (ru) | Радиопоглощающий материал и способ получения радиопоглощающего покрытия | |
RU2423761C1 (ru) | Способ получения многослойного радиопоглощающего материала и радиопоглощающий материал, полученный этим способом | |
Koledintseva et al. | Engineering of ferrite-graphite composite media for microwave shields | |
RU2355081C1 (ru) | Радиопоглощающий материал | |
Singh et al. | Engineering of dielectric composites on electromagnetic and microwave absorbing properties for operation in the X-band | |
Hung et al. | Preparation and infrared/millimeter wave attenuation properties of magnetic expanded graphite by explosive combustion | |
Kharber et al. | Characteristic of biomass percentage in cement brick composites microwave absorber | |
Kuleshov et al. | Microwave electromagnetic characteristics of polymeric composite materials containing carbonyl iron and MWCNT/Ferrites | |
Rusly et al. | A study of multiferroic bifeo3/epoxy resin composite as potential coating materials for microwave absorption | |
RU2821836C1 (ru) | Метод получения проводящего радиопоглощающего материала и материал, полученный этим способом |