Самоклеящийся радиопоглощающий материал Российский патент 2023 года по МПК G21F1/02 H01Q17/00 

Изобретение относится к области радиопоглощающих материалов и покрытий, и может быть использовано в качестве покрытий, поглощающих электромагнитные волны в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне.

Широкоизвестными и ширикоприменяемыми радиопоглощающими материалами являются материалы на основе полимерного связующего с наполнителями различных типов.

Из уровня техники известен радиопоглощающий материал, включающий в качестве полимерного связующего синтетический клей «Элатон» на основе латекса и в качестве магнитного наполнителя – порошкообразный феррит или карбонильное железо при соотношении компонентов, масс: синтетический клей «Элатон» на основе латекса 80-20, порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80 (RU 2155420, МПК H01Q 17/00, C09D 5/32, G01S 13/00, опубл. 27.08.2000).

Недостатком известного материала является низкий коэффициент поглощения, а также низкий диапазон рабочих температур.

Также широко известны радиозащитные полимерные композиционные материалы на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и поликарбоната, наполненные углеродными компонентами (коллоидный графит, активный углерод, дискретное углеродное волокно, углеродные нанотрубки и др.).

К недостаткам таких материалов можно отнести высокое экранирование (отражение) и низкое поглощение электромагнитного излучения. Кроме того, их установка возможна только при наличии специальных креплений.

Известен однослойный радиопоглощающий материал на основе каучука с наполнителем из ацетиленовой сажи. Вследствие гибкости этот материал легко применим на искривленных поверхностях (Радиоэлектроника за рубежом, вып. 2 (1104), 1988 г. с 15-16).

Недостатком материала является низкие радиопоглощающие свойства. Для его крепления используется клей. В случае непроклея резко снижаются радиопоглощающие свойства.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является радиопоглощающий материал строительного назначения, состоящий из связующего на основе цементно-углеродного материала, воды затворения и наполнителя. В качестве цементно-углеродного материала используют цемент с присоединенными к его поверхности углеродными трубками и нановолокнами в количестве 0,1-10 % от массы цемента. В качестве наполнителя используют ферритовый порошок или карбонильное железо, или смесь данных компонентов. Исходные компоненты берутся в следующем массовом соотношении: цементно-углеродный материал : функциональный радиопоглощающий наполнитель : вода затворения 1 : (1,5-4) : (0,4-0,7) (RU 2655187, МПК C04B 7/00, B82Y 40/00, G21F 1/04, опубл. 25.05.2018).

Недостатками известного решения являются большая толщина и низкие радиопоглощающие свойства. Кроме того, он не является самоклеящимся.

Технический результат заключается в повышении радиопоглощающих свойств материала, эластичности, уменьшении его толщины, снижении трудоемкости при монтаже, так как материал является самоклеящимся.

Сущность изобретения заключается в том, что самоклеящийся радиопоглощающий материал, состоит из связующего и функционального наполнителя. В качестве связующего используют неотверждаемый герметик «Абрис» на основе этиленпропиленового каучука, а в качестве функционального наполнителя – смесь углеродного волокна UFM-4HD и металлической окалины, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

неотверждаемый герметик «Абрис» 48-52 углеродное волокно UFM-4HD 4-6 металлическая окалина 44-46

В табл. 1 представлены составы самоклеящегося радиопоглощающего материала; в табл. 2 – радиофизические свойства самоклеящегося радиопоглощающего материала.

Способ изготовления самоклеящегося радиопоглощающего материала заключается в следующем.

Смеситель с z-образными лопастями ЗЛ-1,0 РК03 предварительно разогревают до 60-65 °С. Загружают неотверждаемый герметик «Абрис» и перемешивают 5 минут. Затем вводят 25 % от рассчитанного объема функционального наполнителя и перемешивают 20 минут. Затем вводят еще 25 % функционального наполнителя и перемешивают 8 минут. Затем вводят еще 25 % функционального наполнителя и перемешивают 7 минут. После этого вводят остаток наполнителя и смесь перемешивают 20 минут. Общее время приготовления смеси 1 час. Из приготовленной смеси с помощью экструдера или вальцов изготавливают ленты или листы материала нужной толщины. Было получено 5 различных составов самоклеящегося радиопоглощающего материала (табл. 1). Измерение радиофизических свойств проводили по ГОСТ Р 50011-92 на образцах размером 300 х 300 мм толщиной 1 мм (табл. 2).

Состав, содержащий 5 % углеродного волокна и 45 % карбонильного железа, имеет максимальный коэффициент поглощения – 30 %. Состав, содержащий только 5 % углеродного волокна имеет коэффициент поглощения равный 25 %.

По сравнению с известными решениями заявленное изобретение позволяет повысить радиопоглощающие свойства материала, его эластичность, уменьшить толщину, снизить трудоемкость при монтаже. Заявленный материал является самоклеящимся.

Таблица 1

№ Компоненты Составы 1 2 3 4 5 1 Неотверждаемый герметик «Абрис», мас. % 55 52 50 48 45 2 Углеродное волокно UFM-4HD, мас. % 3 4 5 6 7 3 Металлическая окалина, мас. % 42 44 45 46 48

Примечание: металлическая окалина содержит 64-65 % железа.

Таблица 2

№ Характеристики Составы Прототип 1 2 3 4 5 1 Коэффициент поглощения % на частоте:
2-4 ГГц
4,6 ГГц
4,8 ГГц 5
5
7 24
33
36 52
58
65 30
35
37 6
8
9 Поглощение 11,5 дБ/см или 1,15 дБ/мм (23,7%) 2 Коэффициент отражения дБ на частоте:
2-4 ГГц
4,6 ГГц
4,8 ГГц 7,1
6,5
6,6 6,5
6
5,8 6,9
6,4
6,02 8,1
8,7
9 9
10,1
10,5 12,8 % (0,6 дБ)

Изобретение относится к области радиопоглощающих материалов и покрытий и может быть использовано в качестве покрытий, поглощающих электромагнитные волны в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазоне. Cамоклеящийся радиопоглощающий материал состоит из связующего и функционального наполнителя. В качестве связующего используют неотверждаемый герметик «Абрис» на основе этиленпропиленового каучука, а в качестве функционального наполнителя – смесь углеродного волокна UFM-4HD и металлической окалины. Изобретение позволяет повысить радиопоглощающие свойства материала, эластичность, уменьшить его толщину, снизить трудоемкость при монтаже, так как материал является самоклеящимся. 2 табл.

Самоклеящийся радиопоглощающий материал, состоящий из связующего и функционального наполнителя, причем в качестве связующего используют неотверждаемый герметик «Абрис» на основе этиленпропиленового каучука, а в качестве функционального наполнителя – смесь углеродного волокна UFM-4HD и металлической окалины, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

неотверждаемый герметик «Абрис» 48-52 углеродное волокно UFM-4HD 4-6 металлическая окалина 44-46