Радиопоглощающее покрытие, снижающее отражения электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в х-диапазоне частот, и способ его приготовления и нанесения

Изобретение относится к радиопоглощающим материалам и предназначено для снижения отражений электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот. Заявленная группа изобретений относится к радиопоглощающему покрытию и способу его нанесения. Радиопоглощающее покрытие представляет собой отверждаемую жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и наполнителя высокодисперсного порошка карбонильного железа. Жидкая композиция также содержит порошки оксида цинка, оксида магния, кислоты стеариновой, порошок дифенилгуанидина и жидкий ундециловый спирт. Количественное соотношение составляет в мас.ч.: 1000 - для 15%-ного раствора полиэтилена хлорсульфированного в толуоле, 715 - для железа карбонильного, 11 - для цинка оксида, 11 - для магния оксида, 11 - для кислоты стеариновой, 0.3 - для дифенилгуанидина, 0.33 - для ундецилового спирта. Изобретение позволяет снизить уровень отражения электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот не менее чем на 15 дБ и улучшить технико-эксплуатационные характеристики изделий в части радиоскрытности изделий, электромагнитной совместимости, защиты обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения. При перпендикулярном падении электромагнитных волн на металлические и металлизированные поверхности с нанесенным радиопоглощающим покрытием толщиной от 1.0 до 2.0 мм коэффициент отражения составляет менее 3.1% или минус 15 дБ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к радиопоглощающим материалам и предназначено для снижения отражений электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот.

Известно изобретение, патент №2200749 от 2003 года, в котором описан способ приготовления и нанесения на металлические и металлизированные поверхности радиопоглощающего материала, ослабляющего электромагнитное излучение, проходящее через слой материала, на центральной частоте Х-диапазона.

Коэффициент отражения в Х-диапазоне частот сильно зависит от толщины слоя, так как наполнителем радиопоглощающего материала является ультрадисперсный порошок карбида ниобия, обладающего большой диэлектрической постоянной, большими диэлектрическими потерями и незначительными магнитными потерями. При заявленных достаточно высоких поглощающих свойствах запатентованный материал имеет значительные коэффициенты отражения до минус 13 дБ в Х-диапазоне частот при толщинах покрытий от 1.0 до 2.0 мм.

Ослабление отражений электромагнитного излучения указанным радиопоглощающим материалом в Х-диапазоне частот существенно хуже, чем требуется в стоящей перед авторами данной заявки задаче - достичь в Х-диапазоне частот снижения уровней отражений электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей не менее чем на 15 дБ.

Наиболее близким к заявленному изобретению прототипом является радиопоглощающее покрытие US 4116906, TDK ELECTRONICS СО, Ltd, 26.09.1978, представляющее собой отверждаемую жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и высокодисперсного порошка железа. В известном изобретении содержится также способ, характеризующийся приготовлением жидкой композиции из используемых компонентов и нанесением ее на загрунтованную и очищенную от загрязнения металлическую или металлизированную поверхность.

Недостатком указанного радиопоглощающего покрытия, нанесенного на металлические и металлизированные поверхности, является сравнительно высокий уровень отражений электромагнитного излучения в Х-диапазоне частот. При толщине покрытия от 1.0 до 2.0 мм коэффициент отражения составляет минус 10 дБ, что хуже требуемого - менее минус 15 дБ.

Технический результат при нанесении заявляемого радиопоглощающего покрытия на металлические и металлизированные поверхности выражается в снижении уровней отражений электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот не менее чем на 15 дБ. При перпендикулярном падении электромагнитных волн на металлические или металлизированные поверхности с нанесенным радиопоглощающим покрытием толщиной от 1.0 до 2.0 мм коэффициент отражения по мощности составляет менее 3.1% или минус 15 дБ.

Нанесенное радиопоглощающее покрытие на металлические и металлизированные поверхности изделий улучшает технико-эксплуатационные характеристики изделий в части радиоскрытности изделий, электромагнитной совместимости, защиты обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения.

Указанный технический результат достигается тем, что наносимое радиопоглощающее покрытие, снижающее отражения электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот, представляющее собой отверждаемую жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и наполнителя высокодисперсного порошка карбонильного железа, и тем, что жидкая композиция также содержит порошки оксида цинка, оксида магния, кислоты стеариновой, порошок дифенилгуанидина и жидкий ундециловый спирт, при этом количественное соотношение массовых частей составляет 1000 - для 15%-го раствора полиэтилена хлорсульфированного в толуоле, 715 - для железа карбонильного, 11 - для цинка оксида, 11 - для магния оксида, 11 - для кислоты стеариновой, 0.3 - для дифенилгуанидина, 0.33 - для ундецилового спирта, причем жидкая композиция послойно нанесена на металлические или металлизированные поверхности, послойно просушена, образует при этом пленку требующейся толщины от 1.0 до 2.0 мм.

Указанный технический результат достигается также тем, что жидкую композицию приготавливают путем тщательного перемешивания компонентов, при этом относительную погрешность приготовления навесок сыпучих компонентов обеспечивают не более 0.5%, обеспечивают вязкость приготовленной жидкой композиции в пределах от 20 до 40 секунд по прибору В3-4, затем приготовленную жидкую композицию наносят методом послойного с толщиной слоев 0.08-0.15 мм пневматического напыления с диаметром сопла не более 5 мм, каждый слой наносят двумя скрещивающимися проходами, перед нанесением каждого очередного слоя нанесенный слой высушивают не менее 15-25 минут при температуре окружающего воздуха не ниже плюс 15°С, окончательно поверхности с нанесенным радиопоглощающим покрытием выдерживают при температуре от плюс 15°С до 35°С не менее трех суток, по истечении которых на поверхности наносят защитное лакокрасочное радиопрозрачное покрытие.

Все используемые в изобретении компоненты, вещества и материалы являются широко используемыми в промышленности на территории России.

На фиг. 1 графически представлены уровни сниженных отражений от металлических и металлизированных поверхностей с нанесенным радиопоглощающим покрытием, полученные при его испытаниях, в Х-диапазоне частот.

Радиопоглощающее покрытие действует следующим образом.

Радиопоглощающее покрытие приобретает свои эффективные радиопоглощающие свойства в Х-диапазоне частот благодаря качественному и количественному составу жидкой композиции, послойному нанесению композиционного материала на металлические и металлизированные поверхности с образованием на поверхности ряда однородных по составу и одинаковых по плотности тонких поглощающих слоев толщиной от 0.08 до 0.1 мм и быстрому отверждению каждого слоя. Таким образом, на металлической или металлизированной поверхности, отражающей электромагнитную волну, возникает эффективно поглощающая излучение однородная пленка малой толщины, обладающая диэлектрическими и магнитными потерями. Толщина пленки в зависимости от количества нанесенных и отвержденных слоев жидкой композиции составляет от 1.0 до 2.0 мм.

В отличие от прототипа, где максимальный коэффициент поглощения достигается за счет магнитных потерь при использовании порошкообразных ферритов и железа, в заявленном изобретении используется порошок карбонильного железа, а также в качестве дополнительных наполнителей используются порошки оксида магния и оксида цинка, которые увеличивают комплексную диэлектрическую постоянную.

Коэффициент поглощения энергии волны композиционным материалом существенно зависит от однородности слоев пленки. Получению однородных слоев способствует использование в рецептуре жидкой композиции поверхностно-активных веществ: порошка стеариновой кислоты и жидкого ундецилового спирта.

Отвержденный композиционный материал приобретает резонансные поглощающие свойства в центральной части Х-диапазона частот, где без отражения от материала происходит практически полное поглощение электромагнитной волны, падающей перпендикулярно металлической или металлизированной поверхности с нанесенным покрытием, при этом коэффициент отражения составляет менее минус 40 дБ. Частоту резонансного поглощения можно сдвигать по Х-диапазону частот, изменяя при осуществлении изобретения толщину наносимого радиопоглощающего покрытия.

Порошки оксида магния и дифенилгуанидина обеспечивают послойную вулканизацию наносимой жидкой композиции, а порошок оксида цинка является дополнительным наполнителем и вулканизирующим агентом. Дифенилгуанидин ускоряет вулканизацию и отверждение жидкой композиции.

Радиопоглощающее покрытие сохраняет свои радиопоглощающие свойства при рабочих температурах от минус 60 до плюс 130 градусов Цельсия, имеет высокие адгезионные свойства, позволяющие использовать его и в качестве дополнительной защиты металлических и металлизированных поверхностей.

Перед нанесением радиопоглощающего покрытия на металлические и металлизированные поверхности осуществляют приготовление жидкой композиции. По результатам испытаний радиопоглощающего покрытия наилучшие показатели были достигнуты для качественного состава, количественного состава и структуры ингредиентов композиции, приведенных в таблице 1.

Относительная погрешность приготовления навесок компонентов не должна превышать 0.5%.

Способ приготовления и нанесения радиопоглощающего покрытия осуществляется следующим образом.

Радиопоглощающее покрытие представляет собой отвержденную жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и карбонильного железа с вулканизирующими добавками, отверждающими добавками и поверхностно активными веществами. Компоненты приготавливаются, смешиваются, получившаяся жидкая композиция послойно наносится на металлические и металлизированные поверхности методом пневматического напыления и послойно высушивается.

Раствор хлорсульфированного полиэтилена в толуоле профильтровывают через 4 слоя марли или сетки. Оксид магния, оксид цинка, карбонильное железо, стеариновую кислоту и ундециловый спирт, взвешенные в соответствии с таблицей 1, вводят в раствор хлорсульфированного полиэтилена и перемешивают. После смешивания измеряют вязкость жидкой композиции, которая должна быть в пределах от 20 до 40 секунд по ВЗ-4.

Для избегания оседания частиц карбонильного железа необходимо тщательно перемешать смесь перед введением дифенилгуанидина. Дифенилгуанидин вводят непосредственно перед нанесением покрытия и жидкую композицию дополнительно тщательно перемешивают в течение 3-5 минут.

Жизнеспособность жидкой композиции, приготовленной для нанесения, составляет не более 4 часов. Жидкая композиция при нанесении должна храниться в герметично закрытой таре при температуре от +15°С до +35°С.

Нанесение жидкой композиции покрытия выполняют при следующих внешних климатических условиях:

- температуре воздуха на производственном участке от +15°С до +35°С;

- относительной влажности не более 80%.

Температуры поверхностей, на которые наносятся покрытия, не должны быть ниже +10°С.

Металлические или металлизированные поверхности, подготовленные для нанесения покрытия, должны быть чистыми и сухими. Следует предохранять подготовленные поверхности и отвержденные слои покрытия от попадания на них влаги, масла, пыли, выделений кожи рук и других загрязнений.

Слои покрытия наносят пневматическим распылителем с диаметром сопла не более 5 мм при давлении сжатого воздуха 4-5 ати. Жидкую композицию для нанесения слоев радиопоглощающего покрытия необходимо использовать не позднее 2-х часов после приготовления. Перед каждой заправкой жидкой композиции в пневматический распылитель композицию тщательно перемешивают.

Слой покрытия наносят двумя скрещивающимися проходами струи пневматического распылителя, не допуская подтеков и образования капель. Расстояние от сопла распылителя до покрываемой поверхности должно быть от 300 до 500 мм. На поверхности крупногабаритных изделий, неплоские поверхности и поверхности сложной конфигурации, где могут быть трудности в выполнении нанесения скрещивающимися проходами, допускается наносить покрытие параллельными проходами.

Толщина слоев допускается до 0.15 мм. Для улучшения адгезии первый слой наносят меньшей толщины до 0.08 мм. Каждый нанесенный слой покрытия должен отверждаться не менее 15-25 минут при температуре воздуха на производственном участке не ниже +15°С. Перед нанесением двух последних слоев покрытия выполняют предварительное измерение толщины покрытия штангеншлубомером, отмечают участки с заниженной толщиной покрытия, затем наносят слои покрытия до набора требуемой толщины. При наличии участков покрытия с толщиной большей, чем указано в конструкторской документации, корректируют толщину покрытия вручную, используя абразивный материал на тканевой основе или при помощи шлифовальной машины. Пыль от зачистки слоев удаляют сухим сжатым воздухом или пылесосом. Измерение уровней отражений и, при необходимости, корректировку толщины покрытия выполняют не ранее, чем через 1 час после нанесения и отверждения последнего слоя.

1. Радиопоглощающее покрытие, снижающее отражения электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот, представляющее собой отверждаемую жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и наполнителя высокодисперсного порошка карбонильного железа, отличающееся тем, что жидкая композиция также содержит порошки оксида цинка, оксида магния, кислоты стеариновой, порошок дифенилгуанидина и жидкий ундециловый спирт, при этом количественное соотношение массовых частей составляет 1000 - для 15%-ного раствора полиэтилена хлорсульфированного в толуоле, 715 - для железа карбонильного, 11 - для цинка оксида, 11 - для магния оксида, 11 - для кислоты стеариновой, 0.3 - для дифенилгуанидина, 0.33 - для ундецилового спирта, причем жидкая композиция послойно нанесена на металлические или металлизированные поверхности, послойно просушена, образует при этом пленку требующейся толщины от 1.0 до 2.0 мм.

2. Способ приготовления и нанесения радиопоглощающего покрытия, характеризующийся приготовлением жидкой композиции и нанесением ее на очищенные от загрязнений и влаги металлические или металлизированные поверхности, отличающийся тем, что жидкую композицию приготавливают путем тщательного перемешивания компонентов, при этом относительную погрешность приготовления навесок сыпучих компонентов обеспечивают не более 0.5%, обеспечивают вязкость приготовленной жидкой композиции в пределах от 20 до 40 секунд по прибору В3-4, затем приготовленную жидкую композицию наносят методом послойного с толщиной слоев 0.08-0.15 мм пневматического напыления с диаметром сопла не более 5 мм, каждый слой наносят двумя скрещивающимися проходами, перед нанесением каждого очередного слоя нанесенный слой высушивают не менее 15-25 минут при температуре окружающего воздуха не ниже 15°С, окончательно поверхности с нанесенным радиопоглощающим покрытием выдерживают при температуре от 15 до 35°С не менее трех суток, по истечении которых на поверхности наносят защитное лакокрасочное радиопрозрачное покрытие.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано в покрытиях и массивных изделиях для получения насыщенного чёрного цвета и поглощения волн в видимой области спектра. Черное покрытие имеет толщину 1-50 мкм и включает полимерную пленку и от 0,01 до менее чем 5 мас.% в расчете на общую массу сухой пленки черного пигмента, содержащего термически полученные частицы графенового углерода.

Изобретение относится к лакокрасочным покрытиям, предназначенным для защитно-декоративной отделки внутренних и наружных поверхностей зданий и сооружений, позволяющим осуществить защиту объектов от техногенного электромагнитного излучения.

Изобретение относится к покрытиям, обладающим способностью поглощать световое излучение определенного диапазона частот. Композиция покрытия включает в себя неорганический пигмент, полимерное связующее, отвердитель, растворители, и имеет следующий состав, в вес.

Изобретение относится к технологии изготовления и применения композиционных материалов, состав и структура которых обеспечивает эффективное поглощение электромагнитной энергии в определенном диапазоне длин радиоволн.

Изобретение относится к сфере разработок средств маскировки, к составам, поглощающим электромагнитное излучение в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн, используемым для нанесения на текстильную основу изделий, применяемых для маскирования военнослужащих с целью их электромагнитного камуфляжа в спектре ближнего инфракрасного диапазона длин волн.

Изобретение относится к получению магнитно-диэлектрических материалов, поглощающих электромагнитное излучение, и может быть использовано в радиоэлектронной технике при производстве принимающих антенн, осуществляющих селективное радиопоглощение в субтерагерцовом диапазоне (0,09-0,1 ТГц).

Изобретение относится к способу получения фотохромных оптических изделий. Способ включает (i) нанесение первого органического растворителя на поверхность оптической подложки с образованием смоченной органическим растворителем поверхности оптической подложки, (ii) нанесение отверждаемого фотохромного состава на смоченную органическим растворителем поверхность оптической подложки и (iii) по меньшей мере частичное отверждение вышеупомянутого отверждаемого слоя фотохромного покрытия.

Изобретение относится к листу или заготовке с предварительным покрытием, содержащим стальную подложку для термической обработки, перекрываемую поверх по меньшей мере одного участка по меньшей мере одной из ее основных поверхностей предварительным покрытием.

Изобретение относится к радиоэлектротехнике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения высокочастотной энергии в СВЧ-устройствах.

Изобретение относится к технологии специальных покрытий, обладающих способностью поглощать электромагнитное излучение определенного диапазона частот и используемых в различных областях - в строительстве и промышленности для наружных покрытий зданий и оборудования, а также в военной технике для задач маскировки и камуфляжа.

Изобретение относится к медицине, а именно к физиотерапии и рефлексотерапии, и может быть использовано для сорбции и выведения частиц тяжелых металлов из организма человека.

Изобретение относится к химической промышленности и нанотехнологии и может быть использовано при изготовлении композиционных полимерных материалов. По одному варианту углеродный материал (I), содержащий одностенные углеродные нанотрубки и не менее 50% углерода, приводят во взаимодействие с раствором хлорида железа с концентрацией не менее 0,1 М.
Изобретение относится к способу получения нанокапсул гексогена, в котором в качестве ядра используют гексоген и в качестве оболочки нанокапсул - натрий карбоксиметилцеллюлозу.

Использование: для получения пленочных нанокомпозиционных материалов. Сущность изобретения заключается в том, что способ получения полимерного медьсодержащего нанокомпозиционного материала, включающий образование наночастицы металла при термическом разложении предшественника в момент его смешения с расплавом полимера в процессе экструзии, где в качестве предшественников образования наночастиц металла берут формиаты металлов, процесс проводят при температурах расплава полимера в интервале 170-230°С, давлении в реакционной камере в интервале 0.7-2 атм, в среде инертного газа с содержанием наночастиц металла в полимерной матрице от 1 до 30 масс.

Изобретение относится к терморегулирующим покрытиям и может быть использовано в космической технике, в строительной индустрии, а также в химической, пищевой, легкой промышленности.

Изобретение относится к материалам, используемым для решения экологических проблем, в медицине и санитарии, и может быть использовано для удаления органических примесей.

Способ изготовления наноструктурированного взрывчатого материала включает помещение навески порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) из группы индивидуальных азотсодержащих органических ВВ, имеющих упругость паров не ниже 10-5 Па, в тигель с крышкой, имеющей коническую внутреннюю полость, в центре которой выполнено осевое сквозное отверстие, возгонку навески ВВ при температуре 80-180°С и вакууме и осаждение сублимированного ВВ на подложку при остаточном давлении (10-3-10-2) Па в виде слоя из поликристаллических частиц.

Использование: для изготовления полупроводниковых устройств высокой степени интеграции. Сущность изобретения заключается в том, что в реакторе плазменной обработки полупроводниковых структур, содержащем вакуумную камеру с системой подвода газов и системой откачки, подложкодержатель, установленный в зоне основания вакуумной камеры и соединенный с блоком ВЧ смещения, систему генерации плазмы, включающую газораспределитель и генератор плазмы, скрепленные между собой соединительными модулями, каждый соединительный модуль включает модуль компенсации термомеханических напряжений, установленный между газораспределителем и генератором плазмы.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в конструкциях симметричных кабелей связи на сети общего пользования и структурированных кабельных систем.
Изобретение относится в области нанотехнологии, и в частности к способу получения нанокапсул, и описывает способ получения нанокапсул, где в качестве ядра нанокапсул используется β-октоген и в качестве оболочки нанокапсул используется каппа-каррагинан.

Изобретение относится к радиопоглощающим материалам и предназначено для снижения отражений электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот. Заявленная группа изобретений относится к радиопоглощающему покрытию и способу его нанесения. Радиопоглощающее покрытие представляет собой отверждаемую жидкую композицию на основе раствора хлорсульфированного полиэтилена и наполнителя высокодисперсного порошка карбонильного железа. Жидкая композиция также содержит порошки оксида цинка, оксида магния, кислоты стеариновой, порошок дифенилгуанидина и жидкий ундециловый спирт. Количественное соотношение составляет в мас.ч.: 1000 - для 15-ного раствора полиэтилена хлорсульфированного в толуоле, 715 - для железа карбонильного, 11 - для цинка оксида, 11 - для магния оксида, 11 - для кислоты стеариновой, 0.3 - для дифенилгуанидина, 0.33 - для ундецилового спирта. Изобретение позволяет снизить уровень отражения электромагнитного излучения от металлических и металлизированных поверхностей в Х-диапазоне частот не менее чем на 15 дБ и улучшить технико-эксплуатационные характеристики изделий в части радиоскрытности изделий, электромагнитной совместимости, защиты обслуживающего персонала от воздействия электромагнитного излучения. При перпендикулярном падении электромагнитных волн на металлические и металлизированные поверхности с нанесенным радиопоглощающим покрытием толщиной от 1.0 до 2.0 мм коэффициент отражения составляет менее 3.1 или минус 15 дБ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Наверх