RU2713365C1 - Method of producing composite material - Google Patents
Method of producing composite material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713365C1 RU2713365C1 RU2019109591A RU2019109591A RU2713365C1 RU 2713365 C1 RU2713365 C1 RU 2713365C1 RU 2019109591 A RU2019109591 A RU 2019109591A RU 2019109591 A RU2019109591 A RU 2019109591A RU 2713365 C1 RU2713365 C1 RU 2713365C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fibrous web
- composite material
- magnetite
- fibrous
- sheets
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/04—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material
- C08J5/06—Reinforcing macromolecular compounds with loose or coherent fibrous material using pretreated fibrous materials
-
- 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
Abstract
Description
Изобретение относится к промышленности, в частности к способам изготовления композитного материала с поглощающими электромагнитные волны свойствами, и может быть использовано для экранирования (защиты) промышленного оборудования, и промышленных зданий.The invention relates to industry, in particular to methods of manufacturing a composite material with properties that absorb electromagnetic waves, and can be used for shielding (protection) of industrial equipment and industrial buildings.
Известен способ получения радиопоглощающего покрытия (RU 2228565), включающий вакуумное распыление в аргоноводородной рабочей среде графита и ферромагнитного материала и осаждение продуктов распыления в виде пленки на переплетенные арамидные высокомодульные нити при отношении потоков углерода и ферромагнитного материала 0,25-1,0.A known method of producing a radar absorbing coating (RU 2228565), comprising vacuum spraying graphite and a ferromagnetic material in an argon-hydrogen working medium and depositing the spray products in the form of a film on intertwined aramid high-modulus filaments with a ratio of carbon fluxes and ferromagnetic material of 0.25-1.0.
Указанный способ трудоемкий, что сдерживает его широкое применение.The specified method is laborious, which inhibits its widespread use.
Известен способ получения нетканного материала для поглощения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона (RU 2205482), в котором приготовление смески волокон проходит в три этапа: на первом раскладывают углеродное волокно на диэлектрическое в виде клочков массой 0,5-1,0 г, на втором проводят грубое рыхление с контролем массы клочков, на третьем проводят тонкое рыхление и расчесывание смески.A known method of producing non-woven material for absorbing electromagnetic radiation of the microwave range (RU 2205482), in which the preparation of a mixture of fibers takes place in three stages: on the first lay the carbon fiber on a dielectric fiber in the form of shreds weighing 0.5-1.0 g, on the second spend rough loosening with control of the mass of shreds, on the third, thin loosening and combing of the mixture is carried out.
Недостаток известного способа - сложность технологии и малая поглощающая способность материала в СВЧ диапазоне.The disadvantage of this method is the complexity of the technology and the low absorption capacity of the material in the microwave range.
Задачей изобретения является усовершенствование способа изготовления композитного материала, обладающего высокими экранирующими свойствами.The objective of the invention is to improve the method of manufacturing a composite material with high shielding properties.
Технический результат - повышение степени защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.The technical result is an increase in the degree of protection against electromagnetic radiation in the microwave range.
Технический результат достигается тем, что способ изготовления композитного материала включает подачу волокнистой основы, формирование волокнистого полотна, фиксацию структуры волокнистого полотна, при этом формирование структуры волокнистого полотна осуществляют путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, состоящей из компонентов, взятых при следующем соотношении, масс %:The technical result is achieved by the fact that the method of manufacturing a composite material includes feeding the fibrous base, forming the fibrous web, fixing the structure of the fibrous web, while forming the fibrous web structure by impregnating the fibrous base in a magnetic field with a magnetic induction of 0.3-1 T in motion with a speed of 0.01-0.1 m / s with a mixture of particles consisting of components taken in the following ratio, mass%:
- магнетит - 80-99,- magnetite - 80-99,
- полимерное связующее - 1-20,- polymer binder - 1-20,
а фиксацию структуры волокнистого полотна осуществляют путем его прокатывания в течении 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двух нагревающихся валов при температуре 180 - 400°С. Количество листов волокнистого полотна в композитном материале может составлять от 1 до 10 штук. Магнетит используют сферической формы со средним размером частиц 50 мкм.and fixing the structure of the fibrous web is carried out by rolling it for 0.1-2 seconds between two sheets of the protective sheath and two heating shafts at a temperature of 180 - 400 ° C. The number of sheets of fibrous web in the composite material can be from 1 to 10 pieces. Magnetite is used spherically with an average particle size of 50 microns.
Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что формирование волокнистого полотна осуществляют путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с, что позволяет обеспечивать равномерное внесение и распределение смеси частиц пропитки под действием магнитного поля в структуре движущейся волокнистой основы, а также предотвращает образование воздушных полостей, а использование смеси частиц в соотношении, масс %:The advantage of the proposed method is that the formation of the fibrous web is carried out by impregnating the fibrous base in a magnetic field with a magnetic induction of 0.3-1 T in motion at a speed of 0.01-0.1 m / s, which allows for uniform application and distribution a mixture of impregnation particles under the influence of a magnetic field in the structure of a moving fibrous base, and also prevents the formation of air cavities, and the use of a mixture of particles in the ratio, mass%:
- магнетит - 80-99,- magnetite - 80-99,
- полимерное связующее - 1-20,- polymer binder - 1-20,
позволяет получать композитный материал с наилучшими свойствами защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне. Частицы магнетита формируют массив частиц, а полимерное связующее позволяет закрепить их в структуре волокнистого полотна.allows you to get a composite material with the best properties of protection against electromagnetic radiation in the microwave range. Magnetite particles form an array of particles, and a polymer binder allows you to fix them in the structure of the fibrous web.
Благодаря использованию магнитного поля с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с на стадии пропитки смесь частиц в структуре волокнистого полотна укладывается в гексагональную (тетраэдрическую) структуру укладки, формируя плотный массив частиц. Данная структура частиц в волокнистом полотне обеспечивает максимальную степень защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.Due to the use of a magnetic field with a magnetic induction of 0.3-1 T in motion at a speed of 0.01-0.1 m / s at the stage of impregnation, the mixture of particles in the structure of the fibrous web fits into the hexagonal (tetrahedral) stacking structure, forming a dense array of particles. This structure of particles in a fibrous web provides the maximum degree of protection against electromagnetic radiation in the microwave range.
Осуществление фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двумя нагревающихся валов при температуре 180-400°С позволяет провести скрепление смеси частиц в пропитанном волокнистом полотне совместно с защитной оболочкой. За счет спекания полимерного связующего структура укладки частиц магнетита Fe3O4 в материале фиксируется, что обеспечивает получение гибкого, прочного, обладающего хорошими свойствами защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.The fixation of the structure of the fibrous web by rolling it for 0.1-2 seconds between two sheets of the protective sheath and two heating shafts at a temperature of 180-400 ° C allows fastening the mixture of particles in the impregnated fibrous web together with the protective sheath. Due to the sintering of the polymer binder, the packing structure of the particles of magnetite Fe 3 O 4 in the material is fixed, which provides a flexible, durable, with good protection from electromagnetic radiation in the microwave range.
При использовании смеси частиц, в которых содержание магнетита менее 80% приводит к возникновению полостей на поверхности материала в которых отсутствуют частицы, а находится лишь полимерное связующее, что приводит к резкой потере качества композитного материала.When using a mixture of particles in which the magnetite content is less than 80%, cavities appear on the surface of the material in which there are no particles, and only a polymer binder is found, which leads to a sharp loss in the quality of the composite material.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером.The essence of the invention is illustrated by example.
Пример 1. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют холстопрошивное волокно - ватин, прошитое лавсановой нитью, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна в движении со скоростью 0,01 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу, взятых при следующем содержании 80 и 20 мас % соответственно. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна, который осуществляют путем его прокатывания в течении 1 секунды между двумя листами защитной оболочки из бумаги и двух нагревающихся валов при температуре 250°С.Example 1. The filing of a fibrous base, which is used as a cross-stitched fiber - batting, stitched with lavsan thread, is carried out using drive rollers. Further, the material enters the stage of forming the fibrous web in motion at a speed of 0.01 m / s, where the canvas is impregnated with a magnetic field with a magnetic induction of 0.3-1 T in motion at a speed of 0.01-0.1 m / s a mixture of particles, which are used: magnetite Fe 3 O 4 and a polymer resin, taken at the following content of 80 and 20 wt%, respectively. After the stitching fiber has been impregnated, it enters the stage of fixing the structure of the fibrous web, which is carried out by rolling it for 1 second between two sheets of a protective sheath made of paper and two heating rolls at a temperature of 250 ° C.
Пример 2. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют полиэфирный дренажный материал ДВМ 140, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна со скоростью 0,05 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу взятых при следующем содержании 90 и 10 мас %. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 2 секунд между двумя листами защитной оболочки из полиэтилена и двух нагревающихся валов при температуре 180°С.Example 2. The filing of the fibrous base, which is used as a polyester drainage material DVM 140, is carried out using drive rollers. Further, the material enters the stage of forming a fibrous web at a speed of 0.05 m / s, where the canvas is impregnated under the influence of a magnetic field with a mixture of particles, which are used: magnetite Fe 3 O 4 and a polymer resin taken at the following contents of 90 and 10 wt% . After the canvas has been impregnated, it enters the stage of fixing the structure of the fibrous web by rolling it for 2 seconds between two sheets of a protective sheath made of polyethylene and two heating rolls at a temperature of 180 ° C.
Пример 3. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют холстопрошивное волокно - ватин, прошитое лавсановой нитью, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна со скоростью 0,1 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу взятых при следующем содержании 99 и 1 мас %. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 0,1 секунды между двумя листами защитной оболочки из полиэтилена и двух нагревающихся валов при температуре 400°С.Example 3. The filing of the fibrous base, which is used as a cross-stitched fiber - batting, stitched with lavsan thread, is carried out using drive rollers. Further, the material enters the stage of forming the fibrous web at a speed of 0.1 m / s, where the canvas is impregnated under the influence of a magnetic field with a mixture of particles, which are used: magnetite Fe 3 O 4 and polymer resin taken at the following content of 99 and 1 wt% . After the canvas has been impregnated, it enters the stage of fixing the structure of the fibrous web by rolling it for 0.1 second between two sheets of a protective sheath made of polyethylene and two heating rolls at a temperature of 400 ° C.
Значения коэффициента отражения электромагнитного излучения заявляемого материала в сравнении с прототипом приведены в таблице 1.The values of the reflection coefficient of electromagnetic radiation of the claimed material in comparison with the prototype are shown in table 1.
Полученные образцы композитного материала были подвергнуты исследованию спектра отражения и частотных характеристик ослабления электромагнитного излучения в диапазоне от 8 до 12 ГГц с использованием панорамного измерителя ослабления и коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) Р2-61 с индикатором Я2Р-61.The obtained samples of the composite material were subjected to a study of the reflection spectrum and the frequency characteristics of the attenuation of electromagnetic radiation in the range from 8 to 12 GHz using a panoramic attenuation meter and standing wave voltage coefficient (VSWR) P2-61 with the Ya2R-61 indicator.
Совокупность предлагаемых признаков позволяет достичь желаемый технический результат.The combination of the proposed features allows to achieve the desired technical result.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109591A RU2713365C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Method of producing composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019109591A RU2713365C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Method of producing composite material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2713365C1 true RU2713365C1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=69625080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019109591A RU2713365C1 (en) | 2019-04-01 | 2019-04-01 | Method of producing composite material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2713365C1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110496A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-29 | Tdk Corp | Material for electric wave absorptive body |
| JPH10308592A (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Tokin Corp | Composite magnetic body and electromagnetic interference suppressing body |
| RU2193250C1 (en) * | 2001-08-01 | 2002-11-20 | Акционерное общество закрытого типа "Лэзертач" | Method for manufacture of magnetoplastics |
| RU2205482C2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Технопром" | Method for producing nonwoven fabric for absorbing electromagnetic radiation in microwave band |
| RU145234U1 (en) * | 2013-11-22 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | HEAT INSULATION MATERIAL |
| RU2634451C1 (en) * | 2005-03-24 | 2017-10-30 | Ксилеко, Инк. | Fiber materials and composites |
-
2019
- 2019-04-01 RU RU2019109591A patent/RU2713365C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54110496A (en) * | 1978-02-17 | 1979-08-29 | Tdk Corp | Material for electric wave absorptive body |
| JPH10308592A (en) * | 1997-05-07 | 1998-11-17 | Tokin Corp | Composite magnetic body and electromagnetic interference suppressing body |
| RU2193250C1 (en) * | 2001-08-01 | 2002-11-20 | Акционерное общество закрытого типа "Лэзертач" | Method for manufacture of magnetoplastics |
| RU2205482C2 (en) * | 2001-08-20 | 2003-05-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Технопром" | Method for producing nonwoven fabric for absorbing electromagnetic radiation in microwave band |
| RU2634451C1 (en) * | 2005-03-24 | 2017-10-30 | Ксилеко, Инк. | Fiber materials and composites |
| RU145234U1 (en) * | 2013-11-22 | 2014-09-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный технологический университет" (ФГБОУ ВПО "КубГТУ") | HEAT INSULATION MATERIAL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sano et al. | Electromagnetic absorbing materials using nonwoven fabrics coated with multi-walled carbon nanotubes | |
| CN106589810B (en) | A kind of carbon fibers/fiberglass mixes the preparation method of camouflage composite material | |
| US11081802B2 (en) | Electromagnetic-wave-absorbing materials for various applications | |
| WO2019153828A1 (en) | Ultrafine fiber composite wave-absorbing material and preparation method therefor | |
| RU2370866C1 (en) | Antiradar coating | |
| CN111186186A (en) | Double-layer skin wave-absorbing composite material sandwich structure and preparation method thereof | |
| JP4716348B2 (en) | Radio wave absorber | |
| Jin et al. | Multi-slab hybrid radar absorbing structure containing short carbon fiber layer with controllable permittivity | |
| CN113462357A (en) | Wave-absorbing particles and preparation method and application of composite material thereof | |
| CN110863299A (en) | Piezoelectric BaTiO3/Fe3O4Preparation and application of/PAN electrostatic spinning wave absorption membrane | |
| RU2713365C1 (en) | Method of producing composite material | |
| CN111903201A (en) | Electromagnetic wave absorbing sheet and method for producing same | |
| CN101407975A (en) | Method for preparing flexible non-weaving suction wave material and product thereof | |
| JPH07137177A (en) | Interior panel for aircraft | |
| Wang et al. | In-situ growth of magnetic nanoparticles on honeycomb-like porous carbon nanofibers as lightweight and efficient microwave absorbers | |
| Silveira et al. | Microwave absorbing properties of glass fiber/epoxy resin composites tailored with frequency selective surface based on nonwoven of carbon fibers metalized with nickel | |
| CN108794790A (en) | A kind of aramid fiber electromagnetic shielding paper and preparation method thereof | |
| Guan et al. | A novel three-dimensional Fe 3 SnC/C hybrid nanofiber absorber for lightweight and highly-efficient microwave absorption | |
| Revathi et al. | BMFO-PVDF electrospun fiber based tunable metamaterial structures for electromagnetic interference shielding in microwave frequency region | |
| CN113622217B (en) | Magnetic paper base material and preparation method thereof | |
| RU2456722C1 (en) | Structural radar absorbing material | |
| Zhu | Microwave absorption properties of carbon fibre containing nonwovens | |
| Ning et al. | Kapok fibers-derived carbon microtubes as efficient electromagnetic wave absorption materials | |
| de Castro Folgueras et al. | Microwave absorbing nanocomposites composed with and without polyaniline by use as Radar Absorbing Structure | |
| KR20200136023A (en) | Electromagnetic wave absorbing sheet and its manufacturing method |