Радиопоглощающий материал

Радиопоглощающий материал

Реферат

Изобретение относится к области радиопоглощающих материалов и покрытий, предназначенных для создания безэховых камер, обеспечения электромагнитной совместимости бортовой аппаратуры, защиты персонала от электромагнитного излучения в условиях тропического климата и высокой температуры и других целей.

Известны материалы на основе кремнийорганических связующих, поглощающие электромагнитное излучение. Например, термостойкий керамический поглотитель электромагнитного излучения (ЭМИ), представляющий собой керамическое волокно, пропитанное керамикообразующим полимерным связующим (патент США №5935679); композиционный поглощающий ЭМИ материал на основе армированной керамикой полимерной матрицы (патент США №6037023).

Известны также радиопоглощающие материалы, в которых в качестве поглощающего наполнителя используется магнитный порошок или металлические частицы. Например, материал типа вспененного стекла, содержащий поглощающие наполнители - карбид кремния, графит, феррит и их смесь (патент КНР №1286474) или теплостойкий материал, поглощающий ЭМИ, представляющий собой матрицу из акрильной резины, в которой распределен магнитный порошок (заявка Японии №20010093613).

Также известны материалы, в которых одновременно используются кремнийорганическое связующее и высокотемпературные наполнители. Например, для получения поглотителя ЭМИ предлагается вводить в кремнийорганическое связующее магнитный порошок (заявка WO 0116968); в композитный радиопоглощающий материал из керамики или стекла введены металлические частицы (заявка Японии №199600900003); силиконовые композиции, содержащие карбонильное железо и работающие при температурах до 285°С (патент США №5764181).

Недостатками известных технических решений являются отсутствие устойчивости к климатическим факторам и невысокая грибостойкость, что затрудняет использование их в условиях тропиков. При воздействии высокой температуры и грибов в условиях тропиков происходят необратимые изменения в структуре материала и, соответственно, ухудшение радиотехнических свойств материала, а также частичное разрушение материала.

Наиболее близким аналогом, взятым за прототип, является радиопоглощающий материал на основе диэлектрического связующего, содержащий стеклянные микросферы и электропроводящие волокна и стеклянные металлизированные микросферы с полимерным покрытием (патент РФ №2234775).

Недостатком материала-прототипа является недостаточно высокая термостойкость и грибостойкость, что приводит к необходимости частой замены материала, что связано с существенными материальными затратами.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение грибостойкости радиопоглощающего материала, увеличение его стойкости к воздействию факторов тропического климата, повышение термостойкости при сохранении радиотехнических характеристик на уровне прототипа.

Поставленная техническая задача достигается тем, что предлагается радиопоглощающий материал, содержащий диэлектрическое связующее - олигофенилсилсесквиоксандиметилсилоксановый блоксополимер и поглощающий электромагнитное излучение наполнитель, в качестве которого используют электропроводящие волокна или порошковый магнитный наполнитель. В качестве электропроводящих волокон используют углеродное волокно в количестве 0,0001-1,0 объемных %. В качестве порошкового магнитного наполнителя могут быть использованы феррит или карбонильное железо в количестве 5-50 объемных %. Материал может содержать стеклянные микросферы при их содержании 30-65 объемных %.

Авторами установлено, что использование в качестве связующего олигофенилсилсесквиоксандиметилсилоксанового блоксополимера (Блоксил) позволяет получить радиопоглощающий материал, работоспособный в условиях тропиков и при температуре 300°С, что обусловлено структурой блоксополимера с короткой молекулярной цепью и без боковых связей, при этом радиотехнические характеристики остаются на высоком уровне. В зависимости от радиотехнических требований - уровня поглощения и частотного диапазона - выбираются тип наполнителя и его количество. В случае необходимости снижения веса материала в связующее дополнительно вводятся стеклянные микросферы.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Примеры осуществления

Пример 1.

В связующее Блоксил-2005 (ТУ 6-02-1653-90) вводят углеродное волокно 0,03 объемных %, размешивают до однородного состава. Состав наносят на металлическую подложку послойно до набора необходимой толщины.

Технология приготовления материалов по примерам 2-9 аналогична примеру 1.

Количественные соотношения компонентов и свойства предлагаемого материала и материала прототипов приведены в таблицах 1 и 2.

Таблица 1
Наименование компонентов	Состав, объемные %, по примерам	Прототип
	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Электропроводящее волокно	0,03	0,0001	1,00	-	-	-	0,0003	-	0,053	0,0003-0,005
Порошковый магнитный наполнитель				5	40	50		40
Стеклянные микросферы	-	-	-	-	-	-	50	30	65	30-65
Связующее	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное	Остальное
Таблица 2
Свойства	№№ примеров	Прототип
	1	2.	3	4	5	6	7	8	9
Минимальный коэффициент отражения, дБ	-18	-10	15	15	19	-10	-20	-15	-15	-10--19
Термостойкость, °С	300	300	300	300	300	300	300	300	300	250
Грибостойкость, балл	0	1	1	1	0	1	1	1	1	2

Из таблицы 2 видно, что предлагаемый материал имеет преимущество по термостойкости в 1,2 раза и грибостойкости в 2 раза при тех же радиотехнических характеристиках.

Предлагаемое изобретение позволит обеспечить электромагнитную совместимость бортового радиолокационного оборудования летательных аппаратов, эксплуатируемых в тропическом климате и защитить экипаж от электромагнитного излучения.

1. Радиопоглощающий материал, включающий диэлектрическое связующее и поглощающий электромагнитное излучение наполнитель, отличающийся тем, что в качестве диэлектрического связующего он содержит олигофенилсилсесквиоксандиметилсилоксановый блоксополимер.

2. Радиопоглощающий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве поглощающего электромагнитное излучение наполнителя он содержит углеродное волокно в количестве 0,0001-1,0 об.%.

3. Радиопоглощающий материал по п.1, отличающийся тем, что в качестве поглощающего электромагнитное излучение наполнителя он содержит порошковый магнитный наполнитель в количестве 5-50 об.%.

4. Радиопоглощающий материал по п.1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит микросферы в количестве 30-65 об.%.