Radio absorbirajoči material: opis, značilnosti, uporaba

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Trenutna stopnja razvoja radijskih naprav in njihova razširjena uporaba postavljata na dnevni red vprašanja elektromagnetne zaščite in varnosti. Do nedavnega je ta plast problemov ostala v senci, saj jih tehnološka raven ni dopuščala podrobneje obravnavati. Toda danes obstaja cela smer za razvoj materialov, ki absorbirajo radar (RPM), ki imajo različne namene.

Obseg RPM

Potreba po uporabi tovrstnih materialov se pojavlja v vojaško-obrambnem kompleksu, v civilni industriji, pri reševanju tipičnih problemov pri razvoju radioelektronskih naprav itd. Toda zaščitni sistemi in varnostna orodja so še vedno najbolj relevantno v smislu zahteve na RPM. Poleg tega to ni nujno vojaško-tehnični kompleks. Sodobni radarski absorberjigradiva uspešno obvladujejo v niši računalniških sistemov, ki obdelujejo informacije s povezavo zaščitnih sredstev pred nepooblaščenim dostopom. Predmeti biološkega izvora so tako zaščiteni pred elektromagnetnimi vplivi, zmanjšanje radarske ranljivosti pa je nuja za širok nabor civilnih in vojaških enot. Druga stvar je, da se lahko narava uporabe in lastnosti posameznih RPM v vsakem primeru izrazito razlikujejo.

Kaj je RPM?

Ta razred materialov je mogoče opredeliti s pomočjo sposobnosti sestave in strukture izdelka, da zagotovi absorpcijo elektromagnetne energije v določenem frekvenčnem območju. Nove generacije RPM so bolj dovzetne za spreminjanje v smislu njihove sposobnosti pretvorbe absorbiranih valov v določene vrste energije. Pri tem procesu poleg absorpcije opazimo tudi pojave, kot so interferenca, sipanje in difrakcija. Kar zadeva proizvodnjo radioabsorbirajočih materialov, temeljijo na delcih feromagneta. Uporabljajo se kot materiali širokega razpona, ki absorbirajo elektromagnetne valove in tvorijo izolacijsko plast na površini ciljnega izdelka. V tem primeru mora biti predpogoj za strukturno osnovo izolatorja prisotnost nemagnetnega dielektrika. Na tej podlagi se razvijajo različne modifikacije RPM. Na primer, poleg strukture feromagnetov so lahko vključeni elementi saj ali grafita, ki delujejo kotabsorberji. Pri proizvodnji vrtljajev z ozkim razponom je poudarek tudi na uporabi gume ali plastike.

Razlika med materiali in premazi, ki absorbirajo radar

Za ta namen ni stroge razlike glede zmogljivosti med materiali in premazi, vendar je zaradi same mehanike izdelave in nadaljnjega ravnanja treba razlikovati med temi načini izolacije. Zlasti, če je mogoče materiale vključiti v strukturno in celo elementarno osnovo ciljnega izdelka, potem premazi delujejo le kot pomožni sloj na površini, ne da bi opravljali kakršne koli naloge drugačne narave. Deloma obstajajo tudi razlike v sposobnostih vpijanja, vendar je ta dejavnik precej pogojen. Glede na strukturo lahko radarski absorbcijski material pokaže nekaj uspeha kot naprava za absorbiranje mikrovalov, v vsakem primeru pa bo ta sposobnost značilna le za omejen obseg. Danes na primer obstajajo spektri sevanja radarskih postaj, ki načeloma niso na voljo za "obdelavo" RPM.

Tehnične in operativne značilnosti RPM

Materiali so po svoji zasnovi in strukturi precej raznoliki, kljub temu pa obstajajo povprečni kazalniki uspešnosti za najbolj uveljavljene skupine RPM. Osnovne značilnosti, ki odražajo te vrednosti, vključujejo:

• Dolžina delovnih valov - od 0,3 do 25 cm.
• Fekvenčni spekter delovanja je od 300 do 37.500 MHz.
• Magnetna prepustnost - od 1,26 do 10-6 H/m.
• Območje delovne temperature - od -40 do 60 °С.
• Teža - približno 200-300 g na 1 m²

Upoštevati je treba, da ne more vsak material ohraniti zgornjih lastnosti delovanja v težkih zunanjih pogojih uporabe. V tem smislu lahko izpostavimo radioabsorbirajoči material Ternovnik tipa preprog, ki ga ruska podjetja pogosto uporabljajo v različnih panogah. Zanj praktično ni omejitev za delovanje v težkih podnebnih razmerah. Poleg tega je ta material odporen na mehansko obrabo in ohranja sposobnost izolacije predmetov ne glede na njihovo obliko in površino.

Različice vrtljajev na minuto

Čeprav trenutno ni jasnega razlikovanja v segmentu RPM, je mogoče pogojno razlikovati naslednje kategorije tega materiala:

• Resonančno. Imenujejo se tudi frekvenčno uglašeni - sposobni so zagotoviti popolno ali delno nevtralizacijo absorbiranega vala. Učinkovitost je neposredno določena z debelino zaščitnega izdelka.
• Neresonančni magnet. V svoji strukturi imajo ferit, katerega delci so razporejeni v epoksidni plasti. Material, ki absorbira magnetni radar, lahko razprši sevano energijo na velikem območju, kar omogoča doseganje nevtralizacije v širokem frekvenčnem območju.
• Neresonančna glasnost. Praviloma so debele plasti izolatorjev, ki absorbirajo večino vhodasevanje, preden se odbije od zadnje kovinske plošče.

Lastnosti vrtljajev na feromagnetni prah

Nekakšna prevleka z radijsko absorbcijo, ki vsebuje razpršene mikrosfere z delci feritnega ali karbonilnega železa. V procesu absorpcije visokofrekvenčnega sevanja v prahu se pojavijo molekularne vibracije, ki izzovejo sproščanje toplote. Ista pridobljena energija, ki se razprši ali prenese v sosednjo strukturo za shranjevanje. Podobno načelo delovanja je zabeleženo pri listih neoprenske gume. Ta material deluje na principu magnetnih izgub, vendar vsebuje v svoji strukturi trdnejše polnilo iz ferita in grafita.

Pena RPM

Posebna skupina RPM-jev, ki se uporabljajo za dolgotrajno prikrivanje pomembnih predmetov. Ta vrsta materiala temelji na poliuretanski peni. Njegova uporaba je utemeljena z dejstvom, da ima končni izdelek majhne dimenzije in skromno maso s precej širokim razponom absorpcijske aktivnosti do decimeterskega spektra. Čeprav so surovine v tem primeru dražje, imajo materiali, ki absorbirajo radar, in premazi iz poliuretanske pene za maskiranje pomembne prednosti v delovanju:

• Visoke trdnostne lastnosti v primerjavi s podobnimi vodno-polimernimi materiali.
• Neomejeno ohranjajte lastnosti prikrivanja.
• Manj zahtev za shranjevanje komponent.
• Prevleke iz penenačeloma jih odlikuje visoka oprijemljivost, kar širi možnosti njihove uporabe na najrazličnejše površine.

Domači RPM razvoj

Ruski strokovnjaki delujejo na več področjih ustvarjanja RPM, vendar je treba materiale, ki temeljijo na nanostrukturah, napotiti na najbolj obetavna področja. Zlasti ta koncept obvladuje raziskovalni inštitut Ferrit-Domen, ki je razvil celo linijo tankih radioabsorbirajočih filmov iz hidrogeniranega ogljika z nanoelementi. Prednosti ruskih radioabsorbirajočih materialov na osnovi nanostrukturiranih delcev vključujejo povečano absorpcijsko zmogljivost, ki deluje v ultra širokem frekvenčnem spektru 7–300 GHz. Poleg toplotne odpornosti in mehanske trdnosti razvijalci opozarjajo na prijaznost do okolja in tehnologijo brez odpadkov za izdelavo takšnih materialov.

Sklep

Kljub širitvi splošnega segmenta RPM je še prezgodaj govoriti o uveljavljenih in standardiziranih razvojnih standardih za ta razred materialov. To je v veliki meri posledica tajnosti, v kateri morajo delati raziskovalci na tem področju, pojavljajo pa se tudi težave, povezane s tehnološko zahtevnostjo razvoja. Pridobivanje novih obetavnih materialov, ki absorbirajo radio, je danes nemogoče brez uporabe inovativnih surovin. Tehnologi aktivno delajo tudi na natančnejših in učinkovitejših metodah ocenjevanja absorpcijske zmogljivosti, kar povečuje sposobnost prepoznavanja novih RPM. In v tem ozadjulogično je, da radioabsorbirajoča sredstva na osnovi istih feritov, ki so že postali tradicionalni, izgubljajo pomen.