Radiota absorboiva materiaali: kuvaus, ominaisuudet, käyttö

2024 Kirjoittaja: Howard Calhoun | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-17 10:26

Radiotekniikan laitteiden nykyinen kehitystaso ja niiden laaja käyttö ovat nostaneet sähkömagneettista suojausta ja turvallisuutta koskevat kysymykset asialistalle. Viime aikoihin asti tämä ongelmakerros pysyi varjossa, koska tekninen taso ei sallinut niiden tarkastelua yksityiskohtaisesti. Mutta nykyään on olemassa kokonainen suunta tutkaa absorboivien materiaalien (RPM) kehittämiseen, ja niillä on useita käyttötarkoituksia.

RPM:n laajuus

Tarve käyttää tällaisia materiaaleja syntyy sotilas-puolustuskompleksissa, siviiliteollisuudessa, tyypillisten radioelektronisten laitteiden kehityksen ongelmien ratkaisemisessa jne. Mutta suojajärjestelmät ja turvatyökalut ovat edelleen RPM-pyynnön kann alta merkityksellisin. Lisäksi tämä ei välttämättä ole sotilastekninen kompleksi. Nykyaikaiset tutkavaimentimetmateriaalit hallitaan onnistuneesti tietojärjestelmien kapealla, joka käsittelee tietoja yhdistämällä suojausvälineet luvattom alta käytöltä. Biologista alkuperää olevat esineet ovat siten suojattuja sähkömagneettisilta vaikutuksilta ja tutkan haavoittuvuuden vähentäminen on välttämätöntä monille siviili- ja sotilasyksiköille. Toinen asia on, että tiettyjen kierroslukujen käytön luonne ja ominaisuudet voivat vaihdella huomattavasti kussakin tapauksessa.

Mikä on RPM?

Tämä materiaaliluokka voidaan määritellä tuotteen koostumuksen ja rakenteen perusteella varmistaakseen sähkömagneettisen energian absorption tietyllä taajuusalueella. Uudet kierroslukujen sukupolvet ovat alttiimpia muunneltaviksi niiden kyvyn suhteen muuntaa absorboituneet aallot tietyntyyppisiksi energiaksi. Tässä prosessissa havaitaan absorption lisäksi myös sellaisia ilmiöitä kuin interferenssi, sironta ja diffraktio. Mitä tulee radiota vaimentavien materiaalien valmistukseen, ne perustuvat ferromagneetin hiukkasiin. Niitä käytetään laaja-alaisesti absorboivina materiaaleina, jotka muodostavat eristävän kerroksen kohdetuotteen pintaan sähkömagneettisia a altoja vastaan. Tässä tapauksessa eristimen rakenteellisen perustan edellytyksenä on oltava ei-magneettinen dielektrisyys. Tältä pohj alta kehitetään erilaisia RPM-muutoksia. Esimerkiksi ferromagneettien rakenteen lisäksi voidaan sisältää noki- tai grafiittielementtejä, jotka toimivat mm.absorboijat. Kapea-alueen kierroslukujen tuotannossa painotetaan myös kumin tai muovin käyttöä.

Tutkaa absorboivien materiaalien ja pinnoitteiden välinen ero

Tähän tarkoitukseen tarkoitettujen materiaalien ja pinnoitteiden välillä ei ole tiukkaa eroa suorituskyvyn suhteen, mutta valmistus- ja jatkokäsittelymekaniikka edellyttää näiden eristysmenetelmien erottamista toisistaan. Erityisesti, jos materiaaleja voidaan sisällyttää kohdetuotteen rakenteelliseen ja jopa alkuainepohjaan, niin pinnoitteet toimivat vain apukerroksena pinnalla suorittamatta luonteeltaan erilaisia tehtäviä. Osittain myös imeytymiskyvyissä on eroja, mutta tämä tekijä on melko ehdollinen. Rakenteesta riippuen tutka-absorboiva materiaali voi osoittaa jonkin verran menestystä mikroa altouunin vaimentimena, mutta joka tapauksessa tämä kyky on ominaista vain rajoitetulle alueelle. Esimerkiksi nykyään on olemassa tutka-asemien säteilyspektrejä, jotka eivät periaatteessa ole käytettävissä RPM:n "käsittelyyn".

RPM:n tekniset ja toiminnalliset ominaisuudet

Materiaalit ovat suunnittelultaan ja rakenteeltaan melko erilaisia, ja silti vakiintuneimmille RPM-ryhmille on olemassa keskimääräisiä suorituskykyindikaattoreita. Näitä arvoja heijastavia perusominaisuuksia ovat:

• Työa altojen pituus - 0,3 - 25 cm.
• Käyttötaajuusspektri on 300 - 37 500 MHz.
• Magneettinen läpäisevyys - 1, 26 - 10-6 H/m.
• Käyttölämpötila-alue - -40 - 60 °С.
• Paino - noin 200-300 g per 1 neliömetri.

Tulee ottaa huomioon, että kaikki materiaalit eivät voi säilyttää yllä olevia suorituskykyominaisuuksia ankarissa ulkoisissa käyttöolosuhteissa. Tässä mielessä voimme erottaa mattotyyppisen Ternovnik-säteilyä absorboivan materiaalin, jota venäläiset yritykset käyttävät laajasti eri teollisuudenaloilla. Hänelle ei käytännössä ole rajoituksia toiminnalle ankarissa ilmasto-olosuhteissa. Lisäksi tämä materiaali kestää mekaanista hankausta ja säilyttää kyvyn eristää esineitä niiden muodosta ja alueesta riippumatta.

RPM-lajikkeet

Vaikka RPM-segmentissä ei ole tällä hetkellä selvää eroa, seuraavat tämän materiaalin luokat voidaan erottaa ehdollisesti:

• Resonantti. Kutsutaan myös taajuusviritetyiksi - ne pystyvät tarjoamaan absorboituneen aallon täydellisen tai osittaisen neutraloinnin. Tehokkuus määräytyy suoraan suojatuotteen paksuuden mukaan.
• Resonanssiton magneetti. Niiden rakenteessa on ferriittiä, jonka hiukkaset jakautuvat epoksikerrokseen. Magneettinen tutka absorboiva materiaali pystyy haihduttamaan säteilevän energian suurelle alueelle, mikä mahdollistaa neutraloinnin laajalla taajuusalueella.
• Resonanssiton äänenvoimakkuus. Yleensä ne ovat paksuja eristekerroksia, jotka imevät suurimman osan syötteestäsäteilyä ennen kuin se heijastuu takaosan metallilevystä.

Ferromagneettisten jauheiden RPM:n ominaisuudet

Eräänlainen pinnoite, jolla on radiosäteilyä absorboiva kyky, joka sisältää hajallaan olevia mikropalloja, joissa on ferriitti- tai karbonyylirautahiukkasia. Jauheessa olevan suurtaajuisen säteilyn absorptioprosessissa tapahtuu molekyylivärähtelyjä, jotka aiheuttavat lämmön vapautumista. Sama johdettu energia, joka hajoaa tai siirretään viereiseen varastorakenteeseen. Samanlainen toimintaperiaate havaitaan neopreenikumilevyissä. Tämä materiaali toimii magneettihäviöiden periaatteella, mutta sisältää rakenteessa kiinteämpää ferriittiä ja grafiittia.

vaahto RPM

Erityinen RPM-ryhmä, jota käytetään tärkeiden kohteiden pitkäaikaiseen peittämiseen. Tämäntyyppinen materiaali perustuu polyuretaanivaahtoon. Sen käyttö on perusteltua sillä, että lopputuote saa pienet mitat ja vaatimattoman massan melko laajalla absorboivalla aktiivisuudella desimetrispektriin asti. Vaikka raaka-aineet ovat tässä tapauksessa kalliimpia, tutkaa vaimentavilla materiaaleilla ja polyuretaanipohjaisilla peitevaahtopinnoitteilla on merkittäviä suorituskykyetuja:

• Korkeat lujuusominaisuudet verrattuna vastaaviin vesipolymeerimateriaaleihin.
• Säilytä peittämisominaisuudet loputtomiin.
• Vähemmän tallennusvaatimuksia komponenteille.
• vaahtomuovipeitteetperiaatteessa niille on ominaista hyvä tarttuvuus, mikä laajentaa niiden käyttömahdollisuuksia monille erilaisille pinnoille.

Kotimaan kierroslukukehitys

Venäläiset asiantuntijat työskentelevät useilla RPM-luonnin osa-alueilla, mutta nanorakenteisiin perustuvia materiaaleja kannattaa ohjata lupaavimmille alueille. Erityisesti tätä konseptia hallitsee Ferrit-Domen Research Institute, joka on kehittänyt koko sarjan ohuita radiosäteilyä absorboivia kalvoja, jotka on valmistettu hydratusta hiilestä nanoelementeillä. Venäläisten nanorakenteisiin hiukkasiin perustuvien radioabsorboivien materiaalien etuja ovat lisääntynyt absorbointikyky, joka toimii ultralaajalla 7–300 GHz:n taajuusalueella. Lämmönkestävyyden ja mekaanisen lujuuden lisäksi kehittäjät panevat merkille ympäristöystävällisyyden ja jätteettömyyden tällaisten materiaalien valmistuksessa.

Johtopäätös

Yleisen RPM-segmentin laajentumisesta huolimatta on vielä liian aikaista puhua vakiintuneista ja standardoiduista kehitysstandardeista tälle materiaaliluokalle. Tämä johtuu suurelta osin salailusta, jossa alan tutkijoiden on työskenneltävä, mutta myös kehityksen teknologiseen monimutkaisuuteen liittyy ongelmia. Uusien lupaavien säteilyä absorboivien materiaalien saaminen nykyään on mahdotonta ilman innovatiivisten raaka-aineiden käyttöä. Teknologit työskentelevät myös aktiivisesti entistä tarkempien ja tehokkaampien absorptiokapasiteetin estimointimenetelmien parissa, mikä parantaa kykyä tunnistaa uusia kierroslukuja. Ja tätä taustaa vastenloogisesti sanottuna samoihin ferriitteihin perustuvat radioaktiiviset aineet, joista on tullut jo perinteisiä, ovat menettämässä merkityksensä.