Слоистый поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления



Слоистый поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления
Слоистый поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления

 


Владельцы патента RU 2580408:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение Стеклопластик" (RU)

Изобретение относится к поглотителям электромагнитных волн. Технический результат - создание слоистого поглотителя электромагнитных волн с коэффициентом поглощения по мощности не менее 99% в диапазоне частот 42-76 Гц и в видимой области. Для этого слоистый поглотитель выполнен из элементов, состоящих: из основного поглощающего слоя толщиной 1,0-2,0 мм, выполненного в виде собранных в пакет слоев ткани, причем первый и последний слои ткани металлизированы медью; из согласующего поглощающего слоя, выполненного в виде слоя сетки металлизированной медью с размером ячейки от 1,5 до 2,5 мм и толщиной 3-4 мм, с удельным электрическим сопротивлением 330-360 Ом, причем сетка изготовлена из минеральных волокон и расположена на верхней поверхности основного поглощающего слоя; из защитного слоя, нанесенного на верхнюю поверхность основного поглощающего слоя; из электропроводящего слоя, выполненного из ткани с нанесенным на нижнюю ее сторону, соприкасающейся с защитным объектом, слоем никеля толщиной 15-20 мкм, а электропроводящий слой расположен на нижней поверхности основного металлизированного медью поглощающего слоя. Готовое изделие покрывают слоем краски или лака с красителем зеленого цвета. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к поглотителям электромагнитных волн (ПЭВ) и может быть использовано для защиты объектов и обслуживающего персонала.

Известен поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления (патент РФ №2119216, кл. H01Q 17/00, 1998 г. - аналог), представляющий многослойное интерференционное покрытие, включающее несколько слоев переменной толщины, выполненный методами напыления или окраски.

Недостатком данного поглотителя является трудоемкость и дороговизна изготовления резонансных слоев.

Известен поглотитель электромагнитных волн и способ его изготовления (патент РФ №2119216, кл. H01Q 17/00, 1998 г. - аналог), представляющий собой многослойное покрытие, включающее несколько слоев переменной толщины, между которыми расположены двухмерные решетки резонансных элементов, а способ его изготовления включает формирование на металлической подложке фазосдвигающих слоев методом наклеивания заготовок переменной толщины и формирования на их внешних поверхностях двухмерных решеток резонансных элементов

Недостатком данного поглотителя электромагнитных волн является трудоемкость и дороговизна изготовления резонансных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому слоистому поглотителю электромагнитных волн является слоистый поглотитель электромагнитных волн (патент РФ №2231181, кл. H01Q 17/00, 2004 г. - прототип), состоящий из поглощающих элементов, диэлектрическая проницаемость которых возрастает от наружного активного слоя к внутренним слоям и металлу.

Недостатком данного поглотителя является сложность изготовления, получение высокого коэффициента поглощения (менее 99% по мощности), а также увеличение стоимости и веса поглотителя.

Техническим результатом изобретения является создание слоистого поглотителя электромагнитных волн с коэффициентом поглощения по мощности не менее 99% в диапазоне частот 42-76 Гц и в видимой области, т.е. в диапазоне 4×1014-7,5×1014 Гц.

Технический результат достигается за счет того, что слоистый поглотитель электромагнитных волн, состоящий из поглощающих элементов, диэлектрическая проницаемость которых возрастает от наружного активного слоя к внутренним слоям и металлу, выполнен из элементов, состоящих: из основного поглощающего слоя толщиной 1,0-2,0 мм, выполненного в виде собранных в пакет слоев ткани, причем первый и последний слои ткани металлизированы медью; из согласующего поглощающего слоя, выполненного в виде слоя сетки, металлизированной медью, с размером ячейки от 1,5 до 2,5 мм и толщиной 3-4 мм, с удельным электрическим сопротивлением 330-360 Ом, а сетка изготовлена из минеральных волокон и расположена на верхней поверхности основного поглощающего слоя; из защитного слоя, нанесенного на верхнюю поверхность основного поглощающего слоя, и из электропроводящего слоя, выполненного в виде слоя никеля толщиной 15-20 мкм, соприкасающегося с защитным объектом, а электропроводящий слой расположен на нижней поверхности основного металлизированного медью поглощающего слоя, готовое изделие покрывают слоем краски или лака с красителем зеленого цвета, причем в качестве минеральных волокон используют базальтовое или стеклянное волокно, а сетка согласующего поглощающего слоя выполнена из крученой нити диаметром 0,5-2,5 мм или ровинга, и в качестве защитного слоя используют слой краски или лака.

Способ изготовления слоистого поглотителя электромагнитных волн, включающий формирование на металлической подложке фазосдвигающих слоев методом наклеивания заготовок переменной толщины, осуществляют следующим образом. Предварительно получают заготовки слоев ткани основного поглощающего слоя, из полученных заготовок собирают пакет толщиной от 1,0 до 1,8 мм или толщиной 2,0 мм, при этом осуществляют химическим способом металлизацию медью первого и последнего слоев заготовки ткани, далее на верх полученного пакета основного поглощающего слоя наносят слой краски или лака, с последующей его сушкой при температуре 100-120°С и укладывают слой сетки, металлизированной медью, а нижний слой пакета основного поглощающего слоя, металлизированного медью, соединяют со слоем ткани, причем на поверхность, соприкасающуюся с защитным объектом, электрохимическим способом наносят слой никеля толщиной 15-20 мкм, затем готовое изделие покрывают слоем краски или лака с красителем зеленого цвета.

На чертеже схематично показаны способ изготовления слоистого поглотителя электромагнитных волн и его конструкция, состоящая:

1 - электропроводящий слой (Ni - экран);

2 - электропроводящая пленка с удельным сопротивлением 50 Ом×см;

3 - ткань, металлизированная медью;

4 - слой клея;

5 - сетка с электропроводящей пленкой из никеля с удельным сопротивлением 330-360 Ом×см;

6 - защитный слой - слой краски или лака с красителем зеленого цвета.

Пример изготовления слоистого поглотителя электромагнитных волн

1) Получение основного поглощающего слоя: отдельно изготавливают заготовки из слоев ткани и сетки на основе стеклянных или базальтовых волокон, затем проводят их обезжиривание, полученные заготовки ткани собирают в пакет толщиной 1,0-1,8 мм (для защиты обслуживающего персонала) или толщиной 2,0 мм (для защиты объектов), причем отдельно на первый и последний слои заготовок ткани химическим способом наносят слой меди (2) с удельным электрическим сопротивлением от 20 до 45 Ом×см.

2) Изготовление согласующего поглощающего слоя осуществляют следующим образом: на подготовленную заготовку сетки толщиной 3-4 мм и ячейкой 1,5-2,5 мм, выполненную из крученой нити ⌀0,5-2,5 мм или ровинга из базальтовых или стеклянных волокон, химическим способом наносят слой меди с удельным химическим сопротивлением 330-360 Ом×см.

3) Сборка слоистого поглотителя электромагнитных волн осуществляют следующим образом: на верх основного поглощающего слоя (2), металлизированного медью, наносят слой клея (4) и укладывают согласующий поглощающий слой в виде металлизированной медью сетки (5), а низ основного поглощающего слоя, металлизированного медью, соединяют со слоем ткани (1), причем на поверхность ткани (1), которая соприкасается с защищающим объектом, электрохимическим способом наносят слой никеля толщиной 15-20 мкм.

Толщину пленок меди и никеля контролируют по величине удельного электрического сопротивления, равного от 20-330 Ом на квадрат.

4) На полученное изделие наносят слой краски или лака (6) толщиной 200 мкм, в состав которых вводят краситель зеленого цвета, обеспечивающий поглощение ЭМВ в диапазоне 4×1014-7,5×1014 Гц, с последующей сушкой при температуре 100-120°С.

Многослойный поглотитель электромагнитных волн (ПЭМВ) может быть использован для маскировки от РЛС, а также для уменьшения радиолокационной видимости защитных объектов (техника, сооружения, люди) радиолокационными средствами в диапазоне ЭВМ 42-76 ГГц.

Защита от излучения ЭМВ мобильных телефонов. За счет модуляции ЭМВ в электронной системе мобильного телефона возникают частоты 42-67 ГГц, которые воздействуют на биологические частоты человека (частота попадает в резонанс).

Для защиты персонала от излучения компьютеров из многослойного ПЭВ изготавливают фартуки, халаты, перегородки, которые работают:

- поглотителем экраном;

- поглотителем ЭМВ;

- экраном ЭМ.

Многослойный ПЭМВ защищает от излучения объекты в оптическом диапазоне частоты 4×1014-7,5×1014 Гц.

1. Слоистый поглотитель электромагнитных волн, состоящий из поглощающих элементов, диэлектрическая проницаемость которых возрастает от наружного активного слоя к внутренним слоям и металлу, отличающийся тем, что слоистый поглотитель выполнен из элементов, состоящих: из основного поглощающего слоя толщиной 1,0-2,0 мм, выполненного в виде собранных в пакет слоев ткани, причем первый и последний слои ткани металлизированы медью; из согласующего поглощающего слоя, выполненного в виде слоя сетки, металлизированной медью, с размером ячейки от 1,5 до 2,5 мм и толщиной 3-4 мм, с удельным электрическим сопротивлением 330-360 Ом, а сетка изготовлена из минеральных волокон и расположена на верхней поверхности основного поглощающего слоя; из защитного слоя, нанесенного на верхнюю поверхность основного поглощающего слоя; из электропроводящего слоя, выполненного в виде слоя никеля толщиной 15-20 мкм, соприкасающегося с защитным объектом, а электропроводящий слой расположен на нижней поверхности основного металлизированного медью поглощающего слоя, готовое изделие покрывают слоем краски или лака с красителем зеленого цвета.

2. Слоистый поглотитель электромагнитных волн по п. 1 отличающийся тем, что в качестве минеральных волокон используют базальтовое или стеклянное волокно.

3. Слоистый поглотитель электромагнитных волн по п. 1, отличающийся тем, что сетка согласующего поглощающего слоя выполнена из крученой нити диаметром 0,5-2,5 мм или ровинга.

4. Слоистый поглотитель электромагнитных волн по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитного слоя используют слой краски или лака.

5. Способ изготовления слоистого поглотителя электромагнитных волн, включающий формирование на металлической подложке фазосдвигающих слоев методом наклеивания заготовок переменной толщины, отличающийся тем, что предварительно получают заготовки слоев ткани основного поглощающего слоя, из полученных заготовок собирают пакет толщиной от 1,0 до 1,8 мм или толщиной 2,0 мм, при этом осуществляют химическим способом металлизацию медью первого и последнего слоев заготовки ткани, далее на верх полученного пакета основного поглощающего слоя наносят слой краски или лака, с последующей его сушкой при температуре 100-120°С, и укладывают слой сетки, металлизированной медью, а нижний слой пакета основного поглощающего слоя, металлизированного медью, соединяют со слоем ткани, причем на поверхность, соприкасающуюся с защитным объектом, электрохимическим способом наносят слой никеля толщиной 15-20 мкм, затем готовое изделие покрывают слоем краски или лака с красителем зеленого цвета.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитным композиционным материалам на текстильной основе, которые используются в электро- и радиотехнике, медицине, военной технике, астрономии, строительной и бытовой технике.

Изобретение относится к области радиотехники. Устройство представляет собой многослойную конструкцию, состоящую из нескольких слоев: наружного слоя, выполненного из диэлектрического материала, поглощающих внутренних слоев электропроводящей ткани, соединенных прослойками диэлектрического вещества, и тыльного слоя.

Изобретение относится к маскировке, в частности, к маскировочным покрытиям для упреждения обнаружения радиолокаторами противника воздушных и наземных объектов. Технический результат заключается в малой удельной массе поглощающего покрытия, низкой трудоемкости его изготовления в связи с простотой конструкции его исполнения, а также в улучшении аэродинамической поверхности защищаемого объекта.

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к радиопоглощающим покрытиям (РПП), и может быть использовано в сверхширокополосных антенных системах. Сверхширокополосное радиопоглощающее покрытие выполнено в виде многослойного металлополимероматричного композиционного материала, слои которого имеют различную толщину: первый слой, состоящий из частиц чешуйчатой формы размером от 5 до 25 мкм, толщиной от 2,0 до 3,0 мм, второй слой из частиц чешуйчатой формы размером от 3 до 10 мкм толщиной от 1,0 до 1,5 мм, третий слой из частиц сфероидальной формы размером от 1 до 5 мкм толщиной от 0,5 до 1,0 мм, четвертый слой из частиц сфероидальной формы размером 1 до 5 мкм толщиной от 1,0 до 2,0 мм, пятый слой из частиц сфероидальной формы размером от 1 до 5 мкм толщиной от 3,0 до 3,5 мм.

Изобретение относится к материалам для поглощения электромагнитных волн и может быть использовано для получения нанопористых углеродных микроволокон, предназначенных для создания эффективных неотражающих радиопоглощающих материалов, работающих в диапазоне от 50 ГГц до 4 ТГц.

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, в частности к полимерным радиопрозрачным композициям, предназначенным для устранения поверхностных дефектов радиопрозрачных обтекателей из ПКМ, и может быть использовано в изделиях ГА и других конструкциях из ПКМ.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для изготовления поглотителей электромагнитного излучения 5-миллиметрового диапазона (52-73 ГГц). Радиопоглощающий материал содержит полимерное связующее и наполнитель - углеродные нанотрубки, предварительно обработанные в смеси серной и азотной кислот, при следующем содержании компонентов, мас.%: полимерное связующее - 95-99,9; углеродные нанотрубки - 0,1-5.

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к пирамидальным поглотителям электромагнитных волн. Заявленный способ предполагает механическое крепление пирамидальных контейнерных поглотителей к рабочим поверхностям безэховых камер и экранированных помещений.

Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано для создания экранов и панелей, поглощающих электромагнитное излучение (далее ЭМИ) в широком СВЧ-диапазоне.

Изобретение относится к защитным устройствам летательного аппарата. Способ снижения радиолокационной заметности летательного аппарата заключается в размещении антенны головки самонаведения в герметичной полости радиопрозрачного обтекателя, заполнении полости плазмообразующей газовой смесью давлением 1-100 кПа и введении пучка электронов в плазмообразующую газовую смесь с образованием поглощающего плазменного объема.

Изобретение предназначено для авиационной, космической и ракетной техники и может быть использовано при изготовлении объемных термостойких широкодиапазонных радиопоглощающих материалов (РПМ) для защиты от электромагнитного излучения. Водно-спиртовую дисперсию графита, содержащую гидроокись аммония, 5-10 мас.% дисперсионной среды и более 5 мас.% этилового или изопропилового спирта, подвергают мокрому размолу и стабилизируют. Частицы графита расщепляют по слоям и активируют ультразвуком в режиме кавитации при протекании постоянного тока напряжением 0,4-0,6 В в присутствии перекиси водорода и йода. Изобретение позволяет улучшить адгезию пластинчатого графита к ультратонким стеклянным волокнам и исключить вредные испарения. 4 ил., 2 табл., 10 пр.
Предложенное изобретение относится к технологии изготовления радиопоглощающих ферритов, которые находят все более широкое применение в безэховых камерах, для значительного снижения отражения радиоволн от стен. Изобретение направленно на получение никель-цинковых ферритов с высокими радиопоглощающими свойствами в интервале частот от 30 МГц до 1000 МГц. Повышение радиопоглощающих свойств никель-цинкового феррита является техническим результатом предложенного изобретения и достигается за счет того, что синтезированный ферритовый порошок из оксидов никеля, цинка и железа предварительно измельчают до размеров частиц 1-3 мкм, после чего проводят гранулирование шихты с введением связки и прессование заготовок с последующим их спеканием в воздушной среде, при этом охлаждение заготовок после спекания ведут при температуре ниже 900°С в среде с пониженным парциальным давлением кислорода в интервале от 0,1 до 5,0 кПа. 1 табл.

Изобретение относится к области радиотехники, к материалам для поглощения электромагнитных волн, и может найти применение для повышения скрытности и уменьшения вероятности обнаружения радиолокаторами объектов морской, наземной, авиационной и космической техники, а также обеспечения электромагнитной совместимости радиоэлектронных и радиотехнических приборов и устройств. Радиопоглощающее покрытие содержит от двух до восьми слоев нетканого диэлектрического материала с нанесенной с одной стороны на каждый слой магнетронным распылением пленкой из гидрогенизированного углерода с нанокластерами атомов металлов, защищенное с помощью тонкого стеклопластикового слоя от внешнего воздействия. Слои скрепляют путем термической обработки и в качестве подложек для сплошных поглощающих пленок используют лутрасил и геотекстиль. Изобретение позволяет повысить эффективность покрытия при поглощении электромагнитного излучения в широком диапазоне длин волн при одновременном повышении его гибкости, уменьшении толщины и веса всей конструкции покрытия. 1 ил., 1 табл.
Наверх