Radioapsorbirajući materijal: opis, karakteristike, primjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Sadašnji nivo razvoja radiotehničkih uređaja i njihova široka upotreba stavljaju na dnevni red pitanja elektromagnetne zaštite i sigurnosti. Donedavno je ovaj sloj problema ostao u sjeni, jer tehnološki nivo nije dozvoljavao da se oni detaljno razmotre. Ali danas postoji čitav pravac razvoja materijala koji apsorbuju radar (RPM), koji imaju različite namene.

Obim obrtaja

Potreba za upotrebom ove vrste materijala javlja se u vojno-odbrambenom kompleksu, u civilnoj industriji, u rješavanju tipičnih problema u razvoju radio-elektronskih uređaja, itd. Ali zaštitni sistemi i sigurnosni alati su i dalje najrelevantniji u smislu zahtjeva za RPM. Štaviše, ovo nije nužno vojno-tehnički kompleks. Moderni radarski apsorberimaterijali se uspješno savladavaju u niši kompjuterskih sistema koji obrađuju informacije uz povezivanje sredstava zaštite od neovlaštenog pristupa. Objekti biološkog porijekla su na taj način zaštićeni od elektromagnetnih efekata, a smanjenje radarske ranjivosti neophodno je za širok spektar civilnih i vojnih jedinica. Druga stvar je da se priroda upotrebe i svojstva specifičnih RPM-a u svakom slučaju mogu značajno razlikovati.

Šta je RPM?

Ova klasa materijala može se definirati kroz sposobnost sastava i strukture proizvoda da osiguraju apsorpciju elektromagnetne energije u određenom frekventnom opsegu. Nove generacije RPM-a su podložnije modifikaciji u smislu njihove sposobnosti da pretvore apsorbirane valove u određene vrste energije. U ovom procesu, osim apsorpcije, uočavaju se i pojave kao što su interferencija, raspršenje i difrakcija. Što se tiče proizvodnje radioapsorbujućih materijala, oni se zasnivaju na česticama feromagneta. Koriste se kao materijali širokog spektra apsorpcije, formirajući izolacijski sloj na površini ciljanog proizvoda u odnosu na elektromagnetne valove. U ovom slučaju, preduvjet za strukturnu osnovu izolatora mora biti prisustvo nemagnetnog dielektrika. Na osnovu toga se razvijaju različite modifikacije RPM-a. Na primjer, pored strukture feromagneta, mogu se uključiti elementi čađi ili grafita, koji djeluju kaoapsorberi. U proizvodnji obrtaja uskog opsega, naglasak je takođe na upotrebi gume ili plastike.

Razlika između materijala koji apsorbuju radar i premaza

Ne postoji striktna razlika, u smislu performansi, između materijala i premaza za ovu svrhu, ali sama mehanika proizvodnje i daljeg rukovanja čini neophodnom razlikovanje ovih načina izolacije. Konkretno, ako se materijali mogu uključiti u strukturnu, pa čak i elementarnu bazu ciljnog proizvoda, tada premazi djeluju samo kao pomoćni sloj na površini, bez obavljanja bilo kakvih zadataka drugačije prirode. Djelomično postoje i razlike u sposobnostima apsorpcije, ali je ovaj faktor prilično uvjetovan. Ovisno o strukturi, materijal koji apsorbira radar može pokazati određeni uspjeh kao uređaj za apsorpciju mikrovalova, ali u svakom slučaju, ova sposobnost će biti karakteristična samo za ograničen domet. Na primjer, danas postoje spektri zračenja radarskih stanica koji u principu nisu dostupni za “obradu” RPM.

Tehničke i operativne karakteristike RPM

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

• Dužina radnih talasa - od 0,3 do 25 cm.
• Radni frekvencijski spektar je od 300 do 37,500 MHz.
• Magnetna permeabilnost - od 1,26 do 10-6 H/m.
• Raspon radne temperature - od -40 do 60 °S.
• Težina - oko 200-300 g po 1 sq.m.

Treba uzeti u obzir da svaki materijal ne može zadržati gore navedene karakteristike performansi u teškim vanjskim uvjetima upotrebe. U tom smislu možemo izdvojiti radio-apsorbirajući materijal Ternovnik tipa tepih, koji se naširoko koristi od strane ruskih poduzeća u različitim industrijama. Za njega praktički ne postoje 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 RPM segmentu, mogu se uslovno razlikovati sljedeće kategorije ovog materijala:

• Resonant. Nazivaju se i frekvencijski podešeni - u stanju su da obezbede potpunu ili delimičnu neutralizaciju apsorbovanog talasa. Učinkovitost je direktno određena debljinom zaštitnog proizvoda.
• Nerezonantni magnet. U svojoj strukturi imaju ferit, čije su čestice raspoređene u epoksidnom sloju. Materijal koji apsorbuje magnetni radar je u stanju da rasipa energiju zračenja na velikom području, što omogućava postizanje neutralizacije u širokom frekventnom opsegu.
• Nerezonantna jačina zvuka. U pravilu, to su debeli slojevi izolatora koji apsorbiraju najveći dio ulazazračenje prije nego što se odbije od zadnje metalne ploče.

Karakteristike okretaja u minuti na feromagnetnim prahovima

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

Foam RPM

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

• Karakteristike visoke čvrstoće u poređenju sa sličnim vodeno-polimernim materijalima.
• Održavajte kvalitete maskiranja neograničeno.
• Manje zahtjeva za skladištenje komponenti.
• Navlake za maskiranje pjeneu principu se odlikuju visokom adhezijom, što proširuje mogućnosti njihove primjene na najrazličitije površine.

Domaći RPM razvoj

Ruski stručnjaci rade u nekoliko oblasti kreiranja RPM-a, ali materijale bazirane na nanostrukturama treba svrstati u oblasti koje najviše obećavaju. Ovim konceptom, posebno, vlada Ferit-Domen Research Institute, koji je razvio čitav niz tankih radio-apsorbirajućih filmova napravljenih od hidrogeniziranog ugljika s nanoelementima. Prednosti ruskih radioapsorbujućih materijala zasnovanih na nanostrukturiranim česticama uključuju povećan kapacitet apsorpcije koji radi u ultraširokom frekventnom 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

Uprkos proširenju općeg RPM segmenta, još je prerano govoriti o utvrđenim i standardiziranim razvojnim standardima za ovu klasu materijala. To je najvećim dijelom zbog tajnosti u kojoj istraživači u ovoj oblasti moraju da rade, ali postoje i problemi povezani sa tehnološkom složenošću razvoja. Dobijanje novih obećavajućih radioapsorbirajućih materijala danas je nemoguće bez upotrebe inovativnih sirovina. Tehnolozi također aktivno rade na preciznijim i efikasnijim metodama procjene kapaciteta apsorpcije, što povećava sposobnost identifikacije novih RPM-ova. I na ovoj pozadinilogično, agensi koji apsorbuju radio na bazi istih ferita, koji su već postali tradicionalni, gube na svom značaju.