РАДИОПОГЛОЩАЮЩЕЕ ПОКРЫТИЕ Российский патент 2009 года по МПК H01Q17/00 

Изобретение относится к радиотехнике, а более конкретно к материалам для поглощения электромагнитных волн, и может найти применение для повышения скрытности и уменьшения вероятности обнаружения радиолокаторами объектов и оборудования наземной, авиационной и космической техники.

В настоящее время интенсивно разрабатываются радиопоглощающие материалы, поглощающие падающее электромагнитное излучение включенными в их состав мелкодисперсными проводящими частицами.

Известен радиопоглощающий материал (см. патент RU №2167840, МПК С04В 35/00, опубл. 27.05.2001), состоящий из смеси 0,30-0,45 или 0,55-0,75 мольных долей титаната стронция и 0,70-0,55 или 0,45-0,25 мольных долей соответственно соединений с общей формулой ВiМО₃, где М выбран из группы элементов, включающей хром, марганец, железо.

К недостатку известного материала следует отнести его значительную толщину, необходимую для эффективного поглощения радиоволн.

Известен радиопоглощающий материал (см. патент RU №2107705, МПК C09D 5/32, опубл. 27.03.1998), содержащий в качестве полимерного связующего синтетический клей "Элатон" на основе латекса, а в качестве магнитного наполнителя - порошкообразный феррит или карбонильное железо при следующем соотношении компонентов, мас.% синтетический клей "Элатон" на основе латекса 80-20, порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80.

Известный радиопоглощающий материал используется для нанесения на поверхности различной геометрии изделий исследовательского, медицинского и бытового назначения Однако известный радиопоглощающий материал имеет недостаточную эффективность поглощения радиоволн.

Известен радиопоглощающий материал (см. патент US №6231794, МПК Н01Q 17/00, опубл. 01.05.2001), включающий первый слой пористого эластичного материала, например полиуретана, покрытый вторым слоем пористого эластичного материала с распределенными в нем проводящими частицами, например частицами графитовой пудры, или частицами углеродного материала, смешанными с металлическими частицами.

К недостатку известного радиопоглощающего материала следует отнести недостаточную механическую прочность.

Известно радиопоглощающее покрытие (см. патент DE №4140944, МПК H01Q 17/00, опубл. 17.06.1993), содержащее несущий слой, снабженный массой ферроэлектрических дипольных молекул, а также управляющие электроды, расположенные по обе стороны от несущего слоя, из которых по меньшей мере управляющий электрод, расположенный на стороне попадания излучения, выполнен прозрачным для излучения.

Известное радиопоглощающее покрытие имеет излишне усложненную конструкцию.

Известен поглотитель электромагнитного излучения (см TW №285528, МПК H01Q 17/00, опубл. 11.08 2007), основу которого составляет поперечно сшитый силиконовый гель, в котором диспергированы замедлитель горения и поглотитель электромагнитного излучения, введенный в количестве 200-800 мас.ч. на 100 мас.ч. силиконового геля.

Для эффективного поглощения электромагнитного излучения требуется большая масса известного поглотителя, что ограничивает область его применения.

Известно радиопоглощающее покрытие (см патент ЕР №1912487, МПК Н01Q 17/00, опубл. 16.04.2008), включающее матрицу в виде тонкого листа из органического полимера или неорганического материала, в которой диспергированы ультратонкие углеродные частицы в количестве 0,01-20,0 мас.% от общего массы покрытия, а также содержится наполнитель, выбранный из группы, содержащей металлические частицы, карбонат магния, углеродная сажа, углеродные волокна, стеклянные волокна или их смеси.

Известный радиопоглощающий материал имеет неоднородные свойства из-за трудности равномерного введения ингредиентов в основу.

Известен поглотитель электромагнитных волн (см. патент RU №2322735, МПК H01Q 17/00, опубл. 18.07.2006), содержащий сетчатую основу, на которой размещены гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями. Поглотитель состоит из двух соединенных между собой слоев, каждый из которых образован путем полотняного переплетения в каждой ячейке сетчатой основы двух гибких цилиндрических элементов, при этом соотношение между величинами погонного сопротивления микродиполей первого и второго слоев составляет от 2 до 10, а электропроводящие микродиполи изготовлены из комплексной нити с аморфным ферромагнитным микропроводом. Длина электропроводящего микродиполя составляет (0,1-5,0)λ, где λ - средняя длина электромагнитной волны рабочего диапазона.

Недостатком известного поглотителя является большая трудоемкость технологии изготовления.

Известен поглотитель электромагнитных волн (см. патент RU №2322736, МПК Н01Q 17/00, опубл. 18.07.2006), содержащий сетчатую основу, в которую вплетены гибкие цилиндрические элементы с радиально расходящимися от них электропроводящими микродиполями. В каждой из ячеек сетчатой основы выполнено полотняное переплетение двух пар идентичных гибких цилиндрических элементов Длина электропроводящего микродиполя составляет (0,3-5,0)λ, где λ - средняя длина электромагнитной волны рабочего диапазона Электропроводящие микродиполи изготовлены из комплексной стеклонити с углеродным электропроводящим слоем.

К недостатку известного поглотителя является следует отнести большую трудоемкость технологии изготовления.

Известно радиопоглощающее покрытие (см патент RU №2228565, МПК H01Q 17/00, опубл. 10.05.2004), совпадающее с заявляемым техническим решением по наибольшему числу существенных признаков и принятое за прототип. Покрытие-прототип включает основу в виде тканого полотна из по меньшей мере одного слоя переплетенных арамидных высокомодульных нитей с нанесенной на нити вакуумным распылением пленкой из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него ферромагнитными кластерами при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Ферромагнитные кластеры 50-80 Гидрогенизированный углерод остальное

Недостатком известного радиопоглощающего покрытия является то обстоятельство, что тканевая основа каждого слоя покрытия неизбежно приводит к анизотропии поглощающих свойств. Кроме того, предложенная технология изготовления известного радиопоглощающего покрытия предполагает наличие зазоров между слоями, что приводит к проявлению нестабильности свойств.

Задачей изобретения является расширение частотного диапазона и повышение эффективности радиопоглощения при одновременном уменьшении толщины и веса всего материала и расширение диапазона возможных применений радиопоглощающего покрытия.

Поставленная задача достигается тем, что радиопоглощающее покрытие с наноорганизованной структурой каждого слоя включает основу из двух и более 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 составляет с направлением переплетенных рядов нитей смежного слоя угол 60°-120°, а содержание частиц ферромагнитного материала в упомянутой пленке составляет от 5 мас.% в пленке, нанесенной на наружный слой переплетенных рядов нитей, до 85 мас.% в пленке, нанесенный на слой переплетенных рядов нитей, прилегающий к защищаемой поверхности.

Разворот соседних слоев переплетенных рядов нитей друг относительно друга на угол от 60° до 120° позволяет уменьшить анизотропию поглощающих свойств.

Изменение содержания ферромагнитного поглотителя в упомянутой пленке от 5 мас.% в пленке, нанесенной на наружный слой переплетенных рядов нитей, до 85 мас.% в пленке, нанесенный на слой переплетенных рядов нитей, прилегающий к защищаемой поверхности, обеспечивает плавное согласование волновых сопротивлений слоев по толщине покрытия, начиная от верхнего слоя (согласующего со свободным пространством), до последнего, поглощающего слоя.

Нити радиопоглощающего покрытия могут быть выполнены из стекловолокна или из арамидных волокон.

Пленка из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами ферромагнитного материала может быть нанесена на одну сторону или на обе стороны каждого слоя переплетенных рядов нитей.

В качестве ферромагнитного материала может быть введен металл, выбранный из группы 3d-элементов кобальт, никель, железо, самарий и их сплавы, а также феррит бария, легированный редкоземельными элементами в процессе напыления, никель-цинковые и марганец-цинковые ферриты с присадками титана.

В качестве радиопрозрачного материала может быть применен клеящий состав на основе резиновой или эпоксидной смеси.

Радиопоглощающее покрытие иллюстрируется чертежами, где:

на фиг.1 показан вид сверху на заявляемое радиопоглощающее покрытие,

на фиг.2 изображен поперечный разрез заявляемого радиопоглощающего покрытия,

на фиг.3 в таблице приведены технические характеристики заявляемого радиопоглощающего покрытия.

Радиопоглощающее покрытие 1 (см фиг.1, фиг.2) содержит, по меньшей мере, два слоя, например, четыре слоя 2а, 2b, 2с и 2d переплетенных рядов нитей 3а и 3b. Слои 2а, 2b, 2с и 2d рядов переплетенных нитей 3а и 3b выполнены, например, в виде тканого полотна. Нити 3а и 3b могут быть изготовлены из стекловолокна или из арамидных волокон. Направление рядов нитей 3a и 3b, например, одного слоя 2а составляет с направлением рядов соответствующих нитей 3а и 3b смежного слоя 2b угол φ=60°-120°. На каждый слой 2а, 2b, 2 с и 2d вакуумным распылением нанесена пленка 4 из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами 5 ферромагнитного материала. Пленка 4 может быть нанесена на одну сторону слоев 2а, 2b, 2 с и 2d или на обе стороны. Пленка 4 содержит частицы 5 ферромагнитного материала в количестве, которое изменяется от 5 мас.% в верхнем слое 2а до 85 мас.% в пленке, нанесенный на самый нижний слой 2b, прилегающий к защищаемой поверхности. Остальную массу пленки 4 составляет гидрогенизированный углерод. Пленку 4 выполняют обычно толщиной 500-1500 нм. Частицы 5 ферромагнитного материала (см фиг.2), как правило, имеют размер до 0,05 мкм и близкую к сферической геометрическую форму. Слои 2а, 2b, 2 с и 2d рядов переплетенных нитей 3а и 3b скрепляют клеящим радиопрозрачным материалом 6. Исследование микроструктуры заявляемого радиопоглощающего покрытия производилось при помощи электронного микроскопа JSM-35. Частицы 5 могут быть выполнены из любого известного ферромагнитного материала, обладающего значительным поглощением СВЧ излучения. В качестве таких материалов могут быть использованы, например, кобальт, никель, железо, сплавы этих металлов, ферриты. В таблице приведены экспериментальные данные о поглощении СВЧ излучения заявляемым радиопоглощающим покрытием.

Микроволновое поглощение исследовалось в диапазоне частот 5-80 ГГц на волноводных измерительных линиях для случая нормально падающего электромагнитного (ЭМ) излучения. Определялись действительные и мнимые части диэлектрической (ε', ε”) и магнитной (µ', µ”) проницаемостей и коэффициенты потерь ЭМ волны при отражении (R):R=-10·lg(W_R/W) dB, где W, W_R - мощности соответственно падающей и отраженной волн. Для поглощения ЭМ излучения гранулированной структурой необходимо иметь большие значения ε" и µ", а также волновой импеданс Z=[(µ'+iµ”)/(ε'+iε”)]^1/2 должен быть близок к единице. Как было установлено авторами, заявляемое покрытие имеет большие значения µ', µ”, ε', ε”.

Для изготовления заявляемого радиопоглощающего покрытия может быть использован любой известный способ вакуумного распыления, например лазерное распыление, ионное распыление из автономных ионных источников, ионо-плазменное распыление, в частности магнетронное распыление графитовой и ферромагнитной мишеней. Магнетронное распыление, по сравнению с другими методами нанесения пленок, обладает рядом достоинств, основными из которых являются высокая скорость роста пленок, их хорошая адгезия и незначительное загрязнение посторонними газовыми включениями, низкая температура нагрева подложек, возможность распыления как проводников, так и диэлектриков и получения сверхтонких пленок с малыми радиационными дефектами, а также малая инерционность процесса.

Пример 1. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 4 мас.% и гидрогенезированного углерода 96 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1.1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=60° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 2. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 5 мас.% и гидрогенезированного углерода 95 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=60° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 3. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 5 мас.% и гидрогенезированного углерода 95 мас.%. в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=90° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 4. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 5 мас.% и гидрогенезированного углерода 95 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 85 мас.% и гидрогенезированного углерода 15 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=90° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 5. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=55° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 6. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=125° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 7. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на нити пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=60° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 8. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=90° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 9. Получали радиопоглощающее покрытие в виде двух слоев переплетенных рядов арамидных нитей с нанесенной на слои пленкой толщиной 500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами кобальта размером до 0,05 мкм при содержании кобальта 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.% в верхнем слое и при содержании кобальта 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.% в нижнем слое. Пленки получали магнетронным распылением графитовой и кобальтовой мишеней в аргоноводородной рабочей среде при давлении 5 мТорр, при содержании аргона 80 мас.% и водорода 20 мас.%, при плотности ионного тока 10^-2 А/см², скорости роста пленки 5 нм/мин и при соотношении потоков углерода и кобальта 1:1. Ряды нитей в верхнем слое составляли угол φ=120° с рядами нитей нижнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе резиновой смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 10. В тех же условиях, что в примере 1, получали радиопоглощающее покрытие в виде четырех слоев переплетенных рядов нитей из стекловолокна с нанесенной на слои пленкой толщиной 700 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами никеля размером до 0,05 мкм. В верхнем слое содержалось частиц никеля 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.%, во втором сверху слое содержалось частиц никеля 35 мас.% и гидрогенизированного углерода 65 мас.%. В третьем слое содержалось частиц никеля 45 мас.% и гидрогенизированного углерода 55 мас.%, и в четвертом (нижнем) слое содержалось частиц никеля 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.%. Ряды нитей в каждом слое составляли угол φ=60° с рядами нитей соседнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе эпоксидной смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 11. В тех же условиях, что в примере 1, получали радиопоглощающее покрытие в виде четырех слоев переплетенных рядов нитей из стекловолокна с нанесенной на слои пленкой толщиной 700 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами никеля размером до 0,05 мкм. В верхнем слое содержалось частиц никеля 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.%, во втором сверху слое содержалось частиц никеля 35 мас.% и гидрогенизированного углерода 65 мас.%. В третьем слое содержалось частиц никеля 45 мас.% и гидрогенизированного углерода 55 мас.%, и в четвертом (нижнем) слое содержалось частиц никеля 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.%. Ряды нитей в каждом слое составляли угол φ=90° с рядами нитей соседнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе эпоксидной смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 12. В тех же условиях, что в примере 1, получали радиопоглощающее покрытие в виде четырех слоев переплетенных рядов нитей из стекловолокна с нанесенной на слои пленкой толщиной 700 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами никеля размером до 0,05 мкм. В верхнем слое содержалось частиц никеля 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.%, во втором сверху слое содержалось частиц никеля 35 мас.% и гидрогенизированного углерода 65 мас.%. В третьем слое содержалось частиц никеля 45 мас.% и гидрогенизированного углерода 55 мас.%, и в четвертом (нижнем) слое содержалось частиц никеля 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.%. Ряды нитей в каждом слое составляли угол φ=120° с рядами нитей соседнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе эпоксидной смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 13. В тех же условиях, что в примере 1, получали радиопоглощающее покрытие в виде четырех слоев переплетенных рядов нитей из стекловолокна с нанесенной на слои пленкой толщиной 1500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами никеля размером до 0,05 мкм. В верхнем слое содержалось частиц никеля 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.%, во втором сверху слое содержалось частиц никеля 35 мас.% и гидрогенизированного углерода 65 мас.%. В третьем слое содержалось частиц никеля 45 мас.% и гидрогенизированного углерода 55 мас.%, и в четвертом (нижнем) слое содержалось частиц никеля 86 мас.% и гидрогенизированного углерода 14 мас.%. Ряды нитей в каждом слое составляли угол φ=55° с рядами нитей соседнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе эпоксидной смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Пример 14. В тех же условиях, что в примере 1, получали радиопоглощающее покрытие в виде четырех слоев переплетенных рядов нитей из стекловолокна с нанесенной на слои пленкой толщиной 1500 нм из гидрогенизированного углерода с вкрапленными в него частицами никеля размером до 0,05 мкм. В верхнем слое содержалось частиц никеля 20 мас.% и гидрогенизированного углерода 80 мас.%, во втором сверху слое содержалось частиц никеля 35 мас.% и гидрогенизированного углерода 65 мас.%. В третьем слое содержалось частиц никеля 45 мас.% и гидрогенизированного углерода 55 мас.%, и в четвертом (нижнем) слое содержалось частиц никеля 60 мас.% и гидрогенизированного углерода 40 мас.%. Ряды нитей в каждом слое составляли угол φ=125° с рядами нитей соседнего слоя. Слои скрепляли клеящим составом на основе эпоксидной смеси. Результаты измерений коэффициента отражения (R), диапазон частот поглощения, толщины и веса полученного радиопоглощающего покрытия приведены в таблице на фиг.3.

Из вышеприведенных примеров следует.

- при изготовлении радиопоглощающих покрытий с содержанием частиц ферромагнитного материала менее 5 мас.% в пленке из гидрогенизированного углерода на наружном слое рядов переплетенных нитей и более 85 мас.% в пленке, нанесенный на слой рядов переплетенных нитей, прилегающий к защищаемой поверхности, происходит ухудшение свойств радиопоглощающего покрытия, в частности, уменьшение абсолютной величины коэффициента отражения |(R)| ниже минимально приемлемого значения (10 дБ) и сужение частотного диапазона радиопоглощения.

- при изготовлении радиопоглощающих покрытий с направлением рядов нитей смежного слоя на угол меньше 60° и больше 120°, происходит ухудшение свойств радиопоглощающего покрытия, в частности уменьшение абсолютной величины коэффициента отражения |(R)| ниже минимально приемлемого значения (10 дБ) и сужение частотного диапазона радиопоглощения.

Таким образом, заявляемое радиопоглощающее покрытие является эффективным поглощающим СВЧ излучение материалом на частотах больших 5 ГГц.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к радиопоглощающему покрытию, которое содержит основу из двух или более 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. Направление переплетенных рядов нитей одного слоя тканого материала составляет с направлением переплетенных рядов нитей смежного слоя угол 60°-120°. 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. Использование предложенного покрытия обеспечивает повышение эффективности радиопоглощения при одновременном снижении толщины и веса всего материала при расширении диапазона его применения. 7 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Радиопоглощающее покрытие, включающее основу по из меньшей мере 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.

2. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что слои
переплетенных рядов нитей выполнены в виде тканого полотна.

3. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что нити
выполнены из арамидных волокон.

4. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что нити
выполнены из стекловолокна.

5. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что упомянутая пленка нанесена на одну сторону каждого слоя переплетенных рядов нитей.

6. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что упомянутая пленка нанесена на две стороны каждого слоя переплетенных нитей.

7. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что в качестве ферромагнитного материала введен металл, выбранный из группы содержащей кобальт, никель, железо, самарий, их сплавы, бариевый феррит, легированный редкоземельными элементами, никель-цинковый феррит с присадкой титана, марганец-цинковый феррит с присадкой титана.

8. Радиопоглощающее покрытие по п.1, отличающееся тем, что в качестве радиопрозрачного материала введен клеящий состав на основе резиновой или эпоксидной смеси.