Radioapsorbirajući materijal: opis, karakteristike, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Sadašnja razina razvoja radiotehničkih uređaja i njihova široka uporaba stavljaju na dnevni red pitanja elektromagnetske zaštite i sigurnosti. Donedavno je ovaj sloj problema ostao u sjeni, budući da tehnološka razina nije dopuštala njihovo detaljno razmatranje. Ali danas postoji cijeli smjer za razvoj materijala koji apsorbiraju radar (RPM) koji imaju različite namjene.

Opseg obrtaja

Potreba za korištenjem ovakvih materijala javlja se u vojno-obrambenom kompleksu, u civilnoj industriji, u rješavanju tipičnih problema u razvoju radioelektronskih uređaja, itd. Ali zaštitni sustavi i sigurnosni alati su i dalje najrelevantniji u smislu zahtjeva na RPM. Štoviše, to nije nužno vojno-tehnički kompleks. Moderni radarski apsorberimaterijali se uspješno svladavaju u niši računalnih sustava koji obrađuju informacije uz povezivanje sredstava zaštite od neovlaštenog pristupa. Objekti biološkog podrijetla na taj su način zaštićeni od elektromagnetskog djelovanja, a smanjenje radarske ranjivosti nužno je za širok raspon civilnih i vojnih postrojbi. Druga stvar je da se priroda upotrebe i svojstva pojedinih RPM-a u svakom slučaju mogu značajno razlikovati.

Što je RPM?

Ova klasa materijala može se definirati kroz sposobnost sastava i strukture proizvoda da osiguraju apsorpciju elektromagnetske energije u određenom frekvencijskom rasponu. Nove generacije RPM-a su podložnije modificiranju u smislu njihove sposobnosti pretvaranja apsorbiranih valova u određene vrste energije. U tom procesu, osim apsorpcije, uočavaju se i pojave kao što su interferencija, raspršenje i difrakcija. Što se tiče proizvodnje radioapsorbirajućih materijala, oni se temelje na česticama feromagneta. Koriste se kao materijali širokog raspona apsorpcije, tvoreći izolacijski sloj na površini ciljanog proizvoda s obzirom na elektromagnetske valove. U ovom slučaju, preduvjet za strukturnu osnovu izolatora mora biti prisutnost nemagnetskog dielektrika. Na temelju toga se razvijaju različite modifikacije RPM-a. Na primjer, uz strukturu feromagneta mogu se uključiti elementi čađe ili grafita koji djeluju kaoapsorberi. U proizvodnji okretaja uskog raspona, naglasak je također na upotrebi gume ili plastike.

Razlika između materijala koji apsorbiraju radar i premaza

Ne postoji stroga razlika, u smislu izvedbe, između materijala i premaza za ovu svrhu, ali sama mehanika proizvodnje i daljnjeg rukovanja čini nužnim razlikovati ove načine izolacije. Konkretno, ako se materijali mogu uključiti u strukturnu, pa čak i elementarnu bazu ciljanog proizvoda, tada premazi djeluju samo kao pomoćni sloj na površini, bez obavljanja bilo kakvih zadataka drugačije prirode. Djelomično postoje i razlike u sposobnostima upijanja, ali je ovaj čimbenik prilično uvjetovan. Ovisno o strukturi, materijal koji apsorbira radar može pokazati određeni uspjeh kao uređaj za apsorpciju mikrovalova, ali u svakom slučaju, ta će sposobnost biti karakteristična samo za ograničeni raspon. Na primjer, danas postoje spektri zračenja radarskih stanica koji u principu nisu dostupni za “obradu” RPM-a.

Tehničke i operativne karakteristike RPM

Materijali su prilično raznoliki u svom dizajnu i strukturi, a ipak postoje prosječni pokazatelji performansi za najučestalije grupe RPM-ova. Osnovne karakteristike koje odražavaju ove vrijednosti uključuju:

• Dužina radnih valova - od 0,3 do 25 cm.
• Radni frekvencijski spektar je od 300 do 37.500 MHz.
• Magnetska propusnost - od 1,26 do 10-6 H/m.
• Raspon radne temperature - od -40 do 60 °S.
• Težina - oko 200-300 g po 1 m²

Treba uzeti u obzir da svaki materijal ne može zadržati gore navedene karakteristike u teškim vanjskim uvjetima uporabe. U tom smislu možemo izdvojiti radioapsorbirajući materijal Ternovnik tipa tepiha, koji ruska poduzeća naširoko koriste u raznim industrijama. Za njega praktički nema ograničenja za rad u teškim klimatskim uvjetima. Osim toga, ovaj materijal je otporan na mehaničku abraziju i zadržava sposobnost izolacije objekata bez obzira na njihov oblik i površinu.

Varieties of RPM

Iako trenutno ne postoji jasna razlika u segmentu RPM-a, mogu se uvjetno razlikovati sljedeće kategorije ovog materijala:

• Rezonantno. Nazivaju se i frekvencijski podešeni - u stanju su osigurati potpunu ili djelomičnu neutralizaciju apsorbiranog vala. Učinkovitost je izravno određena debljinom zaštitnog proizvoda.
• Nerezonantni magnet. U svojoj strukturi imaju ferit čije su čestice raspoređene u epoksidnom sloju. Materijal koji apsorbira magnetski radar može raspršiti zračenu energiju na velikom području, što omogućuje postizanje neutralizacije u širokom rasponu frekvencija.
• Nerezonantna glasnoća. U pravilu su debeli slojevi izolatora koji apsorbiraju glavninu ulazazračenje prije nego što se reflektira od stražnje metalne ploče.

Značajke okretaja u minuti na feromagnetnim prahovima

Vrsta prevlake sa sposobnošću apsorpcije radija, koja sadrži raspršene mikrosfere s česticama feritnog ili karbonilnog željeza. U procesu apsorpcije visokofrekventnog zračenja u prahu nastaju molekularne vibracije koje izazivaju oslobađanje topline. Ista dobivena energija koja se raspršuje ili prenosi u susjednu skladišnu strukturu. Sličan princip rada zabilježen je u listovima neoprenske gume. Ovaj materijal radi na principu magnetskih gubitaka, ali u svojoj strukturi sadrži čvršće punilo od ferita i grafita.

RPM pjene

Posebna grupa RPM-ova koji se koriste za dugotrajno maskiranje važnih objekata. Ova vrsta materijala temelji se na poliuretanskoj pjeni. Njegova uporaba opravdana je činjenicom da konačni proizvod dobiva male dimenzije i skromnu masu s prilično širokim rasponom aktivnosti apsorpcije do decimetarskog spektra. Iako su sirovine u ovom slučaju skuplje, materijali koji apsorbiraju radar i premazi od maskirne pjene na bazi poliuretana imaju značajne prednosti u radu:

• Karakteristike visoke čvrstoće u usporedbi sa sličnim vodeno-polimernim materijalima.
• Održavajte kvalitete maskiranja neograničeno.
• Manje zahtjeva za skladištenje komponenti.
• Navlake za maskiranje pjeneu principu ih karakterizira visoka prionjivost, što proširuje mogućnosti njihove primjene na široku paletu površina.

Domaći RPM razvoj

Ruski stručnjaci rade na nekoliko područja stvaranja RPM-a, ali materijale temeljene na nanostrukturama treba navesti na područja koja najviše obećavaju. Tim konceptom, posebice, svladava Ferrit-Domen Research Institute, koji je razvio čitav niz tankih radioapsorbirajućih filmova od hidrogeniranog ugljika s nanoelementima. Prednosti ruskih radioapsorbirajućih materijala na temelju nanostrukturiranih čestica uključuju povećani kapacitet apsorpcije koji djeluje u ultraširokom frekvencijskom spektru od 7-300 GHz. Također, uz otpornost na toplinu i mehaničku čvrstoću, programeri primjećuju ekološku prihvatljivost i tehnologiju bez otpada za proizvodnju takvih materijala.

Zaključak

Unatoč širenju općeg RPM segmenta, još je prerano govoriti o utvrđenim i standardiziranim razvojnim standardima za ovu klasu materijala. To je velikim dijelom posljedica tajnosti u kojoj istraživači u ovom području moraju raditi, ali postoje i problemi povezani s tehnološkom složenošću razvoja. Dobivanje novih obećavajućih radioapsorbirajućih materijala danas je nemoguće bez uporabe inovativnih sirovina. Tehnolozi također aktivno rade na točnijim i učinkovitijim metodama procjene kapaciteta apsorpcije, što povećava sposobnost identificiranja novih RPM-ova. I na ovoj pozadinilogično, radioapsorbirajuća sredstva na bazi istih ferita, koja su već postala tradicionalna, gube na važnosti.