Металлополимерный поглощающий материал на основе карбонильного железа Советский патент 1992 года по МПК H01F1/26 H01Q17/00 

Изобретение относится к металлополи- мерным поглощающим материалам (МПМ) на основе карбонильного железа и предназначено для изготовления поглотителей высокочастотной энергии электронного приборостроения, средств связи и других отраслях народного хозяйства, в частности при изготовлении гибридных интегральных модулей СВЧ.

Известен МПМ, содержащий смесь порошков карбонильного железа, расплав феррита, кварцевого наполнителя и эпоксидной смолы.

Данный МПМ обладает высокой механической прочностью и обеспечивает возможность механической обработки его.

К недостаткам данного МПМ следует от- нести сравнительно узкий диапазон рабочих частот, достаточно высокую стоимость и трудоемкость в изготовлении.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является МПМ (фер- роэпоксид) на основе карбонильного железа и полимерной основы при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Компаунд К-11523,4

Отвердитель полиэтилен- полиамин (ПЭПА)3,5

Карбонильное железо Остальное Данный МПМ обладает требуемой адгезионной способностью и удобен для нанесения на Металлические поверхности устройств и приборов, работающих в СВЧ- диапазоне длин волн.

Недостатком известного МПМ является малая поглощающая способность, порядка 7 дБ/мм, в основном из-за использования в качестве полимерного связывающего материала не способного связать достаточное количество карбонильного железа. К недостаткам МПМ следует отнести пониженную эластичность и низкую термостойкость. Диапазон рабочих температур от-60 до 80°С, что ограничивает возможность его использования, например, в гибридно-интегральных модулях СВЧ, требующих герметизации пайкой при температуре больше 80°С.

Целью изобретения является повышение поглощающей способности, эластичности и термостойкости.

сл

с

XI 01

СлЭ

ю XJ

Поставленная цель достигается тем, что металлополимерный поглощающий материал на основе карбонильного железа, содеращий полимерную основу и отвердитель, в качестве полимерной основы содержит эпоксидно-диачовую смолу ЭД-20, в качестве отвердителя отвердитель полиоксипро- пиленаминный при следующем соотношении компонентов, мас.%: Смола эпоксидно-диановая ЭД-207,9-11

Отвердитель полиоксипропилен- аминный5,3-7,3

Карбонильное железоОстальное

Для проведения экспериментальной проверки предлагаемого состава подготовлены различные смеси ингредиентов, три из которых показывают оптимальные результаты (см. таблицу).

Технология приготовления МЛМ и нанесения его на защищаемую поверхность включает следующие операции. В стакан механического смесителя загружается, например, 8,62 г эпоксидной смолы ЭД-20, 5 3 г полиоксипропиленаминного отвердителя и 85,6 г карбонильного железа, предварительно просушенного в термостате при 110-120°С, в течение 2-2,5 ч и просеянного через вибросито. Гомогенизация смеси производится с помощью механической мешалки. Перемешивание начинают при небольших оборотах мешалки, постепенно увеличивая обороты мешалки к концу гомогенизации. Общее время перемешивания 15 мин. Далее жидкая композиция заливается в форму или непосредственно на поверхность изделия, подлежащего защите. Полная полимеризация МПМ происходит в течение 8 ч при 60°С или в течение 6 ч при «0°С.

В результате предварительной экспертизы отработки установлено, что использование отвердителя полиоксипропиленаминного в количестве 7,3 мае. % и менее позволяет получить эластичный материал с поглощающей способностью 12,6 дБ/мм в сантиметровом диапазоне длины волны с частотой 9180 МГц (состав 1). Использованиготвердителя в количестве 5,8 мас.% (состав 2) повышает поглощающую способность МПМ до 14 дБ/мм, однако снижает эластичность. Уменьшение отвердителя в количестве до 5,3 мас.% (состав 3} при небольшом увеличении поглощающей способности (до 14,2 дБ/мм) снижает эластичность МПМ Дальнейшее уменьшение отвердителя делает жидкую композицию трудно перерабатываемой, плохо перемешиваемой, неоднородной, плохо льющейся в форму или на поверхность изделия, подлежащего защите. Кроме того, из таблицы видно, что предлагаемый МПМ обеспечивает высокую поглощающую способность, не менее 12,6 дБ/мм, что в 1,8 раза больше, чем у известного МПМ.

Предлагаемый материал, кроме того, одновременно обеспечивает более широкий диапазон рабочих температур от -60 до 150°С, т.е. верхняя граница рабочего диапазона почти в 2 раза выше, чем у известного МПМ и, следовательно, термостойкость выше. Предлагаемый МПМ обеспечивает и

большую эластичность. Он характеризуется относительным удлинением от 110 до 118%. В то время, как известные МПМ не являются эластичными.

Кроме того, предлагаемый МПМ обеспечивает высокую адгезионную прочность к металлам и металлическим покрытиям, например олововисмутовым, что также расширяет область его применения, Кроме того, простота изготовления и дешевизна, так как

он не содержит в своем составе дефицитных и дорогостоящих материалов.

Поглощающая способность предлагаемого материала имеет наибольшее значение 14,2 дБ/мм, что является наибольшей

величиной среди известных.

Формула изобретения Металлополимерный поглощающий материал на основе карбонильного железа, со- держащий полимерную основу и

отвердитель, отличающийся тем, что, с целью повышения поглощающей способности, эластичности и термостойкости, он в качестве полимерной основы содержит эпоксидно-диановую смолу ЭД-20, в качестве отвердителя отвердитель полиоксипро- пиленаминный при следующем соотношении компонентов, мас.%: Эпоксидно-диановая смола ЭД-207,9-11

Отвердитель полиоксипропиленаминный5,3-7,3

Карбонильное железоОстальное

Изобретение относится к изготовлению поглотителей высокочастотной энергии электронного приборостроения и средств связи. Сущность изобретения: предложенный металлополимерный поглощающий материал имеет следующий состав, мас.%: эпоксидно-диановая смола ЭД-20 7,9-11, полиоксипропиленаминный отвердитель 5,3-7,3; карбонильное железо. 1 табл.