SE530443C2 - Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning - Google Patents

Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning

Info

Publication number
SE530443C2
SE530443C2 SE0602197A SE0602197A SE530443C2 SE 530443 C2 SE530443 C2 SE 530443C2 SE 0602197 A SE0602197 A SE 0602197A SE 0602197 A SE0602197 A SE 0602197A SE 530443 C2 SE530443 C2 SE 530443C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
high temperature
max phase
resistive layer
layer
absorber according
Prior art date
Application number
SE0602197A
Other languages
English (en)
Other versions
SE0602197L (sv
Inventor
Anna Jaenis
Original Assignee
Totalfoersvarets Forskningsins
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 Totalfoersvarets Forskningsins filed Critical Totalfoersvarets Forskningsins
Priority to SE0602197A priority Critical patent/SE530443C2/sv
Priority to ES07835119T priority patent/ES2366864T3/es
Priority to AT07835119T priority patent/ATE510324T1/de
Priority to BRPI0717533-7A priority patent/BRPI0717533A2/pt
Priority to US12/311,937 priority patent/US8031104B2/en
Priority to EP07835119A priority patent/EP2092606B1/en
Priority to PCT/SE2007/000918 priority patent/WO2008051140A1/en
Priority to PL07835119T priority patent/PL2092606T3/pl
Publication of SE0602197L publication Critical patent/SE0602197L/sv
Publication of SE530443C2 publication Critical patent/SE530443C2/sv

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q17/00Devices for absorbing waves radiated from an antenna; Combinations of such devices with active antenna elements or systems

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Aiming, Guidance, Guns With A Light Source, Armor, Camouflage, And Targets (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Description

20 25 30 530 443 Föreliggande uppfinning ger en lösning på detta problem genom att uppfinningen får den utformning som framgår av det efterföljande självständiga patentkravet. Övriga patentkrav avser fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen. Uppfinningen är naturligtvis även användbar i traditionella tillämpningar vid lägre temperatur. l det följande kommer uppfinningen att beskrivas närmare med hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1a visar ett exempel på uppbyggnaden av ett enfolieskikt, fig. 'lb visar ett diagram över den strålningsabsorberande förmågan för enfolieskiktet ifigur 1 a, fig. 2a visar ett första testutförande av uppfinningen, fig. 2b visar ett diagram över den strålningsabsorberande förmågan för utföringsformen av uppfinningen visad i figur 2a, fig. 3a visar ett andra testutförande av uppfinningen och fig. 3b visar ett diagram över den stràlningsabsorberande förmågan för utföringsformen av uppfinningen visad i figur Sa.
Vid uppfinningen utgår man, i beroende av tillämpningen, från en radarabsorbent av något känt slag, där man byter ut det gängse resistiva skitet resp. de gängse resistiva skikten mot skikt framställda av ett MAX-fasmaterial. Sådana material tål höga temperaturer, se vidare utläggning om dessa material nedan. Vidare framställs ingående dielektriska skikt av ett temperaturtåligt material med lämpliga elektriska egenskaper. Dessa material benämns här lâgpermittivitetskeramer (relativ dielektri- citetskonstant e, < 15), varvid här alla material som är oorganiska och inte är metaller benämns keramer.
Detta innebär att även olika typer av glas ingår bland keramerna. Bland glas finns det sådana som tål höga temperaturer. l tabell 1 nedan finns några exempel på låg- permittivitetskeramer tillsammans med deras dielektricitetskonstant. Även keram- kompositer (partikel-, whiskers- och fiberförstärkta keramkompositer) kan användas som dielektrisk skikt förutsatt att de har lämplig dielektricitetskonstant. 10 15 20 25 5313 443 3 .Têàall Material Dielektricitetskonstant, e, Steatit, Mg3Sí4O1o(OH)2 6.0-6.1 Kordierit, Mg2A14Si5O18 5.0-5.7 Forsterit, 2MgO o SiOz 6.4 Mullit, AleSizOn 6.7-7.5 Aluminiumoxid, Al2O3 9.5-9.7 Berylliumoxíd, BeO 6.5-6.8 Aluminiumnitrid, AIN 8.8-8.9 Kiselnitrid, Si3N4 8.1 Kvartsglas, SiOz-glas 3.8 Vid behov kan dielektricitetskonstanten hos keramer reduceras genom att porer införs i materialet. Dielektricítetskonstanten kan också reduceras genom framställ- ning av kompositer. För mullit kan man exempelvis tillverka kompositer av mullit och kvartsglas eller mullit och kordierit.
När det gäller det resistiva skíktet visas i det följande att ett MAX-fasmaterial när det gäller de elektromagnetiska egenskapema kan fungera på samma sätt som hittills använda resistiva skikt. Vid framställning av en radarabsorbent används därför ur strålningsabscrptionssynpunkt känd teknik och fackmannen beräknar på gängse sätt önskade elektromagnetiska egenskaper för ingående skikt utifrån ställda krav.
Det speciella med uppfinningen är insikten att MAX-fasmaterial kan användas för det resistiva skiktet. MAX-fasmaterial har många goda egenskaper i samman- hanget, bla. tål de hög temperatur.
MAX-fasmaterial är material som beskrivs av formeln MMAX". l formeln står M for en övergångsmetall inom gruppen skandium (Sc), titan (Ti), vanadin (V), krom (Cr), zirkonium (Zr), niob (Nb), molybden (Mo), hafnium (Ht) och tantal (Ta) eller en kombination av två eller flera övergångsmetaller från gruppen. A står för ämnen i gruppen aluminium (Al), kisel (Si), fosfor (P), svavel (S), gallium (Ga), germanium (Ge), arsenik (As), kadmium (Cd), indium (ln), tenn (Sn), tallium (Tl) och bly (Pb) eller en kombination av två eller flera ämnen i gruppen. X står för kol (C) och/eller kväve (N). 15 20 EBÜ 443 l formeln för MAX-fasmaterial. MlulAXn. kan n vara antingen 1, 2 eller 3, vilket leder till tre grupper av material. Den första gruppen med n=1 kallas 211-gruppen. Siff- rorna står för antal av atomer hos varje ingående kemiskt element M, A respektive X. l tabell 2 nedan finns alla idag kända material i 211-gruppen. Den andra gruppen har n=2 och kallas 312-gruppen. Tre material är kända i gruppen, TiaGeCz, TiaAlCz och TißSiCz. Den tredje gruppen har n=3 och kallas 413-gruppen. Här finns det bara ett känt material idag TitAlNa Iâbêilß.
MAX-fasmaterial, 211-gruppen TizAlC TizAlN HfzPbC rgGaC V2ASC izlflN NbzAlC Nb,Ti)2AlC TizAlNmCi/q NbzGaC NbzAsC ZrzlnN TizGeC CrzAlC ZrgSC MogGaC TizCdC HfzlnN ZrzSnC TazAlC TizSC TazGaC Sc2lnC HfzSnN Hfzsnc vzAic Nbzsc mean Tizinc i Tizrlc TizSnC VZPC HfzSC CrgGaN ZrzlnC ZrZTIC Nbzsnc Nbæc Tueac vßaN Nbzlnc Hfzrio ZrzPbC TizPbC V2GaC VzGeC HfzlnC ZrzTlN MAX-fasmaterial har en speciell kristallstruktur som kombinerar metallernas bästa egenskaper med keramernas fördelar. De har hög elektrisk och termisk lednings- förmåga, låg friktion, mycket hög nötningsbeständighet och tål temperaturchocker.
Materialen kan framställas genom sintring eller genom PVD, Physical Vapour Deposition.
Eftersom MAX-fasmaterial har hög ledningsförmåga och kan motstå väldigt höga temperaturer kan de användas som ett tunt resistivt skikt i en mikrovàgsabsorbent vid höga temperaturer, över 1000°C, men naturligtvis även vid rumstemperatur och temperaturer däremellan.
För att principiellt fastställa att MAX-fasmaterial kan fungera som ett tunt resistivt skikt i en radarabsorberande skiktstrukturtillverkades med hjälp av PVD några tunna beläggningar av titankiselkarbid TißSiCz pà ett glassubstrat. MAX-fasmaterial ur gruppen 312 är mycket lämpliga att använda vid föreliggande uppfinning. Figur 2a visar en Salisbury screen-liknande skiktstruktur med det resistiva skiktet framställt 10 15 20 25 530 443 5 av Ti3SiC2 och figur 3a visar ett enfolieskikt, likaledes med det resistiva skiktet framställt av TißSiCg. i figurerna 2b resp. 3b visas diagram över uppmätt reflektion från respektive radar- absorbent i fri rymd i frekvensområdet 2-20 GHz vid rumstemperatur och teoretiskt beräknad reflektion för samma strukturer. Diagrammen visar att den uppmätta reflektionen stämmer mycket väl överens med de teoretiskt beräknade värdena.
Detta innebär att ett resistivt skikt framställt av Ti3SiC2 utmärkt fyller sin funktion i respektive stràlningsabsorberande skiktstruktur.
Det är viktigt att påpeka att de skapade skiktstrukturerna användes endast för att verifiera att MAX-fasmaterial kan användas för det aktuella ändamålet. lngendera skiktstrukturen optimerades på något sätt, vilket märks i att reflektionsminima i figurerna 2b resp. 3b är smalbandiga och inte optimala. Om det resistiva skiktets ytresistans, den relativ dielektricitetskonstanten hos avståndsmaterialet samt tjock- leken pà olika skikt optimeras kan en mindre reflektion uppnås för ett bredare frekvensband. De gängse metoderna för optimering av stràlningsabsorberande skiktstrukturer kan användas i det aktuella fallet och är väl kända för fackmannen på området.
Ytresistansen hos den tillverkade testbeläggningen av TisSiCz låg på 338 Q/D som är nära vågimpedansen för vakuum (-.377Q) vilket är fördelaktig för en Salisbury screen. Skiktets ytresistans kan ändras genom val av lämpligt material, t.ex. ett annat MAX-fasmaterial med annan konduktivitet o och/eller val av skiktets tjocklek d, eftersom Ryfii/od.

Claims (5)

10 15 20 539 443 Patentkrav:
1. Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpningar, innefattande minst ett resistivt skikt och minst ett dielektriskt skikt, k ä n n e t e c k n a d a v att det resistiva skiktet är framställt av ett MAX-fasmaterial och det dielektriska skiktet är framställt av ett material som tål hög temperatur.
2. Mikrovàgsabsorbent enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n a d a v att det resistiva skiktet är framställt av ett MAX-fasmaterial ur gruppen 312.
3. Mikrovågsabsorbent enligt patentkravet2, k ä n n e t e c k n a d a v att det resistiva skiktet är framställt av titankiselkarbid, TiaSiCz.
4. Mikrovågsabsorbent enligt nagot av patentkraven 1-3, k ä n n e t e c k - n a d a v att det dielektriska materialet är en lågpermittivitetskeram eller en keramkomposit.
5. Mikrovàgsabsorbent enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d a v att porer är införda i kerammaterialet i avsikt att sänka dielektricitetskonstanten till önskad nivå.
SE0602197A 2006-10-19 2006-10-19 Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning SE530443C2 (sv)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602197A SE530443C2 (sv) 2006-10-19 2006-10-19 Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning
ES07835119T ES2366864T3 (es) 2006-10-19 2007-10-18 Absorbedor de microondas, especialmente para aplicaciones de alta temperatura.
AT07835119T ATE510324T1 (de) 2006-10-19 2007-10-18 Mikrowellenabsorber insbesondere für hochtemperaturanwendungen
BRPI0717533-7A BRPI0717533A2 (pt) 2006-10-19 2007-10-18 Absorvedor de micro-ondas
US12/311,937 US8031104B2 (en) 2006-10-19 2007-10-18 Microwave absorber, especially for high temperature applications
EP07835119A EP2092606B1 (en) 2006-10-19 2007-10-18 Microwave absorber, especially for high temperature applications
PCT/SE2007/000918 WO2008051140A1 (en) 2006-10-19 2007-10-18 Microwave absorber, especially for high temperature applications
PL07835119T PL2092606T3 (pl) 2006-10-19 2007-10-18 Pochłaniacz mikrofal, zwłaszcza do zastosowań wysokotemperaturowych

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE0602197A SE530443C2 (sv) 2006-10-19 2006-10-19 Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0602197L SE0602197L (sv) 2008-04-20
SE530443C2 true SE530443C2 (sv) 2008-06-10

Family

ID=39324847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0602197A SE530443C2 (sv) 2006-10-19 2006-10-19 Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8031104B2 (sv)
EP (1) EP2092606B1 (sv)
AT (1) ATE510324T1 (sv)
BR (1) BRPI0717533A2 (sv)
ES (1) ES2366864T3 (sv)
PL (1) PL2092606T3 (sv)
SE (1) SE530443C2 (sv)
WO (1) WO2008051140A1 (sv)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8138959B2 (en) * 2006-10-19 2012-03-20 Hitachi Metals, Ltd. Radio wave absorption material and radio wave absorber
KR101042601B1 (ko) * 2008-05-14 2011-06-20 한국전자통신연구원 저항성 재질을 이용한 공진형 전자파 흡수체
KR20100072383A (ko) * 2008-12-22 2010-07-01 한국전자통신연구원 전자파 흡수체를 구비한 운송수단 용 자동 요금 징수 시스템, 운송용 장치, 건물형 구조물, 전자기기, 전자파 무반사실
WO2014149097A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 United Technologies Corporation Maxmet composites for turbine engine component tips
US9828658B2 (en) 2013-08-13 2017-11-28 Rolls-Royce Corporation Composite niobium-bearing superalloys
US9938610B2 (en) 2013-09-20 2018-04-10 Rolls-Royce Corporation High temperature niobium-bearing superalloys
EP4353701A3 (en) 2013-11-26 2024-07-24 RTX Corporation Gas turbine engine component coating with self-healing barrier layer
EP2944624A1 (en) 2014-05-14 2015-11-18 Haldor Topsøe A/S MAX phase materials free of the elements Al and Si
EP2945207A1 (en) 2014-05-14 2015-11-18 Haldor Topsøe A/S MAX phase materials for use in solid oxide fuel cells and solid oxide electrolysis cells
US11362431B1 (en) * 2015-06-16 2022-06-14 Oceanit Laboratories, Inc. Optically transparent radar absorbing material (RAM)
JP6184579B2 (ja) * 2015-12-14 2017-08-23 日東電工株式会社 電磁波吸収体およびそれを備えた電磁波吸収体付成形体
JP6943704B2 (ja) * 2016-09-23 2021-10-06 積水化学工業株式会社 λ/4型電波吸収体用抵抗皮膜及びλ/4型電波吸収体
US11508674B2 (en) * 2016-12-06 2022-11-22 The Boeing Company High power thermally conductive radio frequency absorbers
US11477925B2 (en) * 2017-03-10 2022-10-18 Maxell, Ltd. Electromagnetic wave absorbing sheet
CN107069236A (zh) * 2017-06-12 2017-08-18 山东师范大学 一种对x波段雷达隐形的导弹隐形膜
RU2664881C1 (ru) * 2017-10-12 2018-08-23 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Конструкционный высокотемпературный материал для поглощения электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн
JP6690064B2 (ja) * 2018-03-20 2020-04-28 積水化学工業株式会社 λ/4型電波吸収体
CN113261158A (zh) * 2018-12-25 2021-08-13 积水化学工业株式会社 电波吸收体
CN109970447B (zh) * 2019-02-28 2021-08-13 昆明理工大学 一种弱吸波型max结合剂微波自蔓延烧结的点火方法
CN110183230A (zh) * 2019-05-16 2019-08-30 宿迁南航新材料与装备制造研究院有限公司 一种多层结构的耐高温雷达吸波材料
WO2020246608A1 (ja) * 2019-06-07 2020-12-10 日東電工株式会社 電波吸収部材、電波吸収構造、及び検査装置
CN115872763B (zh) * 2022-12-09 2023-11-10 西北工业大学 一种陶瓷电磁波吸收剂及制备方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4012738A (en) * 1961-01-31 1977-03-15 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Combined layers in a microwave radiation absorber
US3938152A (en) * 1963-06-03 1976-02-10 Mcdonnell Douglas Corporation Magnetic absorbers
US5627541A (en) * 1968-07-08 1997-05-06 Rockwell International Corporation Interference type radiation attenuator
US4084161A (en) * 1970-05-26 1978-04-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Heat resistant radar absorber
US4038660A (en) * 1975-08-05 1977-07-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Microwave absorbers
US5223849A (en) * 1986-11-25 1993-06-29 Chomerics, Inc. Broadband electromagnetic energy absorber
WO1994024724A1 (en) * 1993-04-09 1994-10-27 Chomerics, Inc. Broadband electromagnetic energy absorber
JP3319147B2 (ja) * 1994-04-15 2002-08-26 ティーディーケイ株式会社 電波吸収体
ES2184225T3 (es) * 1997-01-10 2003-04-01 Univ Drexel Tratamiento de superficie de materiales ceramicos ternarios 312 y productos del mismo.
WO1999005752A2 (en) * 1997-07-23 1999-02-04 Cuming Microwave Corporation Radar absorber and method of manufacture
SE526336C2 (sv) * 2002-07-01 2005-08-23 Seco Tools Ab Skär med slitstark refraktär beläggning av MAX-fas
JP3772187B2 (ja) * 2002-07-18 2006-05-10 国立大学法人 北海道大学 電磁波吸収体
KR100591909B1 (ko) 2003-04-11 2006-06-22 (주)창성 임피던스 저항막이 형성되어 전파흡수율이 향상된 전도성박막형 전파흡수체
US6867725B2 (en) * 2003-06-03 2005-03-15 Northrop Grumman Corporation Combination low observable and thermal barrier assembly
SE0402904L (sv) * 2004-11-26 2006-05-27 Sandvik Intellectual Property Belagd produkt och produktionsmetod för denna

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008051140A1 (en) 2008-05-02
EP2092606B1 (en) 2011-05-18
US8031104B2 (en) 2011-10-04
ATE510324T1 (de) 2011-06-15
SE0602197L (sv) 2008-04-20
PL2092606T3 (pl) 2011-11-30
ES2366864T3 (es) 2011-10-26
EP2092606A1 (en) 2009-08-26
EP2092606A4 (en) 2009-12-23
BRPI0717533A2 (pt) 2013-10-22
US20100090879A1 (en) 2010-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE530443C2 (sv) Mikrovågsabsorbent, speciellt för högtemperaturtillämpning
Dietrich et al. Optimizing thermochromic VO2 by co-doping with W and Sr for smart window applications
Uehara et al. Giant increase in piezoelectric coefficient of AlN by Mg-Nb simultaneous addition and multiple chemical states of Nb
Zhou et al. Multiscale designed SiCf/Si3N4 composite for low and high frequency cooperative electromagnetic absorption
Arshi et al. Thickness effect on properties of titanium film deposited by dc magnetron sputtering and electron beam evaporation techniques
CN105896257A (zh) 一种异质结可饱和吸收镜及其制备方法、锁膜光纤激光器
CN103247839A (zh) 一种开关可控的太赫兹波超材料完美吸收器及其控制方法
Ibrahim et al. Solar selective performance of metal nitride/oxynitride based magnetron sputtered thin film coatings: a comprehensive review
CN109720027A (zh) 一种基于金属涂层的耐高温结构吸波材料及其制备方法
Sun et al. Optical and electrical performance of thermochromic V2O3 thin film fabricated by magnetron sputtering
Fan et al. Progress in research and development on matrix modification of continuous fiber-reinforced silicon carbide matrix composites
Šímová et al. Magnetron sputtered Hf–B–Si–C–N films with controlled electrical conductivity and optical transparency, and with ultrahigh oxidation resistance
Akshara et al. Single composite target magnetron sputter deposition of crystalline and amorphous SiC thin films
Balakrishnan et al. Microstructural and optical properties of nanocrystalline undoped zirconia thin films prepared by pulsed laser deposition
CN104046950A (zh) 高透过减反射防刮伤超硬玻璃及其制备方法
WO2015199624A1 (en) A graphene based emi shielding optical coating
US10966287B2 (en) High-temperature nanocomposite emitting film, method for fabricating the same and its application
Imran et al. Influence of metal electrodes on c‐axis orientation of AlN thin films deposited by DC magnetron sputtering
Ajenifuja et al. Rutherford backscattering spectroscopy and structural analysis of DC reactive magnetron sputtered titanium nitride thin films on glass substrates
KR102101645B1 (ko) 자동 온도 적응형 열감지 차단 코팅 박막 및 이의 제조 방법
Surjith et al. Microwave dielectric properties of low temperature sinterable RE 2 Mo 4 O 15 (RE= Nd, Sm) ceramics for LTCC applications
Shiraishi et al. Characterization of (111)-oriented epitaxial (K0. 5Na0. 5) NbO3 thick films deposited by hydrothermal method
Maurya et al. Giant enhancement of plasmonic response and epsilon-near-zero signature in refractory transition metals (Ta, W, and Mo) deposited at high-temperature
Babych et al. Film coatings that are transparent in the visible spectral region with shielding properties in the microwave range
CN105018882B (zh) 一种铝掺氧化锌透明导电薄膜的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed