Radio-absorbing material: paglalarawan, mga katangian, aplikasyon

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang kasalukuyang antas ng pagbuo ng mga radio engineering device at ang malawakang paggamit ng mga ito ay naglalagay sa mga isyu ng electromagnetic na proteksyon at kaligtasan sa agenda. Hanggang kamakailan lamang, ang layer ng mga problema na ito ay nanatili sa mga anino, dahil ang antas ng teknolohikal ay hindi nagpapahintulot sa kanila na isaalang-alang nang detalyado. Ngunit ngayon mayroong isang buong direksyon para sa pagbuo ng mga radar absorbing materials (RPM), na may iba't ibang layunin.

Skop ng RPM

Ang pangangailangang gumamit ng ganitong uri ng mga materyales ay bumangon sa military-defense complex, sa industriya ng sibilyan, sa paglutas ng mga tipikal na problema sa pagbuo ng mga radio-electronic device, atbp. Ngunit ang mga sistemang pang-proteksyon at mga tool sa seguridad pa rin ang pinaka-kaugnay sa mga tuntunin ng kahilingan sa RPM. Bukod dito, ito ay hindi kinakailangang isang military-technical complex. Mga modernong radar absorbersang mga materyales ay matagumpay na pinagkadalubhasaan sa angkop na lugar ng mga sistema ng computer na nagpoproseso ng impormasyon na may koneksyon ng mga paraan ng proteksyon laban sa hindi awtorisadong pag-access. Ang mga bagay na may pinagmulang biyolohikal ay kaya pinoprotektahan mula sa mga electromagnetic na epekto, at ang pagbabawas ng kahinaan ng radar ay isang pangangailangan para sa isang malawak na hanay ng mga sibilyan at militar na mga yunit. Ang isa pang bagay ay ang likas na katangian ng paggamit at mga katangian ng mga partikular na RPM sa bawat kaso ay maaaring mag-iba nang malaki.

Ano ang RPM?

Ang klase ng mga materyales na ito ay maaaring tukuyin sa pamamagitan ng kakayahan ng komposisyon at istraktura ng produkto upang matiyak ang pagsipsip ng electromagnetic energy sa isang partikular na frequency range. Ang mga bagong henerasyon ng mga RPM ay mas madaling tanggapin sa pagbabago sa mga tuntunin ng kanilang kakayahang i-convert ang mga hinihigop na alon sa ilang mga uri ng enerhiya. Sa prosesong ito, bilang karagdagan sa pagsipsip, ang mga phenomena tulad ng interference, scattering, at diffraction ay naobserbahan din. Tulad ng para sa paggawa ng mga materyales na sumisipsip ng radyo, ang mga ito ay batay sa mga particle ng isang ferromagnet. Ginagamit ang mga ito bilang malawak na saklaw na mga materyales na sumisipsip, na bumubuo ng isang insulating layer sa ibabaw ng target na produkto na may paggalang sa mga electromagnetic wave. Sa kasong ito, ang isang paunang kinakailangan para sa istrukturang batayan ng insulator ay dapat na ang pagkakaroon ng isang non-magnetic dielectric. Sa batayan na ito, ang iba't ibang mga pagbabago ng RPM ay binuo. Halimbawa, bilang karagdagan sa istraktura ng mga ferromagnets, maaaring isama ang mga elemento ng soot o grapayt, na kumikilos bilangmga sumisipsip. Sa paggawa ng mga narrow-range na RPM, binibigyang-diin din ang paggamit ng goma o plastik.

Ang pagkakaiba sa pagitan ng radar absorbing materials at coatings

Walang mahigpit na pagkakaiba, sa mga tuntunin ng pagganap, sa pagitan ng mga materyales at coatings para sa layuning ito, ngunit ang mismong mekanika ng pagmamanupaktura at karagdagang paghawak ay ginagawang kinakailangan upang makilala sa pagitan ng mga paraan ng paghihiwalay. Sa partikular, kung ang mga materyales ay maaaring isama sa istruktura at kahit na elemental na base ng target na produkto, kung gayon ang mga coatings ay kumikilos lamang bilang isang pandiwang pantulong na layer sa ibabaw, nang hindi nagsasagawa ng anumang mga gawain ng ibang kalikasan. Sa bahagi, mayroon ding mga pagkakaiba sa mga kakayahan sa pagsipsip, ngunit ang kadahilanang ito ay sa halip ay may kondisyon. Depende sa istraktura, ang materyal na sumisipsip ng radar ay maaaring magpakita ng ilang tagumpay bilang isang microwave absorber device, ngunit sa anumang kaso, ang kakayahang ito ay magiging katangian lamang para sa isang limitadong saklaw. Halimbawa, ngayon ay may radiation spectra ng mga istasyon ng radar na, sa prinsipyo, ay hindi magagamit para sa "pagproseso" ng RPM.

Mga teknikal at operational na katangian ng RPM

Ang mga materyales ay medyo iba-iba sa kanilang disenyo at istraktura, ngunit may mga average na tagapagpahiwatig ng pagganap para sa pinaka-pinakatatag na mga pangkat ng mga RPM. Ang mga pangunahing katangian na nagpapakita ng mga halagang ito ay kinabibilangan ng:

• Ang haba ng gumaganang alon - mula 0.3 hanggang 25 cm.
• Ang operating frequency spectrum ay mula 300 hanggang 37,500 MHz.
• Magnetic permeability - mula 1, 26 hanggang 10-6 H/m.
• Hanay ng temperatura ng pagpapatakbo - mula -40 hanggang 60 °С.
• Timbang - mga 200-300 g bawat 1 sq.m.

Dapat isaalang-alang na hindi lahat ng materyal ay maaaring mapanatili ang mga katangian ng pagganap sa itaas sa malupit na panlabas na mga kondisyon ng paggamit. Sa ganitong diwa, maaari nating iisa ang uri ng karpet na Ternovnik radio-absorbing material, na malawakang ginagamit ng mga negosyong Ruso sa iba't ibang industriya. Para sa kanya, halos walang mga paghihigpit sa operasyon sa malupit na kondisyon ng klima. Bilang karagdagan, ang materyal na ito ay lumalaban sa mekanikal na abrasion at nagpapanatili ng kakayahang mag-insulate ng mga bagay anuman ang hugis at lugar ng mga ito.

Mga Varieties ng RPM

Bagama't kasalukuyang walang malinaw na pagkakaiba sa segment ng RPM, ang mga sumusunod na kategorya ng materyal na ito ay maaaring matukoy nang may kondisyon:

• Matunog. Tinatawag din na frequency-tuned - nakakapagbigay sila ng kumpleto o bahagyang neutralisasyon ng hinihigop na alon. Ang kahusayan ay direktang tinutukoy ng kapal ng proteksiyon na produkto.
• Non-resonant magnetic. Mayroon silang ferrite sa kanilang istraktura, ang mga particle na kung saan ay ipinamamahagi sa epoxy layer. Nagagawa ng magnetic radar absorbing material na i-dissipate ang radiated energy sa isang malaking lugar, na ginagawang posible na makamit ang neutralization sa malawak na frequency range.
• Hindi tumutunog na volume. Bilang isang patakaran, ang mga ito ay makapal na mga layer ng insulators na sumisipsip ng bulk ng inputradiation bago ito sumasalamin sa likod na metal plate.

Mga tampok ng RPM sa mga ferromagnetic powder

Isang uri ng coating na may kakayahang sumisipsip ng radyo, na naglalaman ng mga dispersed microsphere na may mga particle ng ferrite o carbonyl iron. Sa proseso ng pagsipsip ng high-frequency radiation sa pulbos, nagaganap ang mga molecular vibrations, na pumukaw sa pagpapalabas ng init. Ang parehong nagmula na enerhiya na nawawala o inilipat sa isang katabing istraktura ng imbakan. Ang isang katulad na prinsipyo ng operasyon ay nabanggit sa mga sheet ng neoprene goma. Gumagana ang materyal na ito sa prinsipyo ng magnetic losses, ngunit naglalaman sa istraktura nito ng mas solidong tagapuno ng ferrite at graphite.

Foam RPM

Isang espesyal na pangkat ng mga RPM na ginagamit para sa pangmatagalang pag-mask ng mahahalagang bagay. Ang ganitong uri ng materyal ay batay sa polyurethane foam. Ang paggamit nito ay nabibigyang katwiran sa pamamagitan ng katotohanan na ang panghuling produkto ay tumatanggap ng maliliit na sukat at isang katamtamang masa na may medyo malawak na hanay ng aktibidad na sumisipsip hanggang sa spectrum ng decimeter. Bagama't mas mahal ang mga hilaw na materyales sa kasong ito, ang mga radar-absorbing na materyales at polyurethane-based na masking foam coatings ay may makabuluhang pakinabang sa pagganap:

• Mga katangiang may mataas na lakas kumpara sa mga katulad na water-polymer na materyales.
• Panatilihin ang mga katangian ng cloaking nang walang katapusan.
• Mas kaunting mga kinakailangan sa storage para sa mga bahagi.
• Mga takip ng foam maskingsa prinsipyo, ang mga ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng mataas na pagdirikit, na nagpapalawak ng mga posibilidad ng kanilang paggamit sa iba't ibang uri ng mga ibabaw.

Mga pag-unlad sa domestic RPM

Ang mga espesyalista sa Russia ay nagtatrabaho sa ilang lugar ng paggawa ng RPM, ngunit ang mga materyales na batay sa mga nanostructure ay dapat na i-refer sa mga pinaka-promising na lugar. Ang konseptong ito, sa partikular, ay pinagkadalubhasaan ng Ferrit-Domen Research Institute, na nakabuo ng isang buong linya ng manipis na radio-absorbing film na gawa sa hydrogenated carbon na may mga nanoelement. Ang mga bentahe ng mga materyales na sumisipsip ng radyo na gawa sa Russia batay sa mga nanostructured na particle ay kinabibilangan ng mas mataas na kapasidad sa pagsipsip na tumatakbo sa ultra-wide frequency spectrum na 7–300 GHz. Gayundin, kasama ng paglaban sa init at lakas ng makina, napapansin ng mga developer ang pagiging friendly sa kapaligiran at teknolohiyang walang basura para sa paggawa ng mga naturang materyales.

Konklusyon

Sa kabila ng pagpapalawak ng pangkalahatang segment ng RPM, masyadong maaga pa rin para pag-usapan ang mga naitatag at standardized na mga pamantayan sa pag-unlad para sa klase ng mga materyales na ito. Ito ay higit sa lahat dahil sa pagiging lihim kung saan ang mga mananaliksik sa larangang ito ay kailangang magtrabaho, ngunit mayroon ding mga problema na nauugnay sa teknolohikal na kumplikado ng pag-unlad. Ang pagkuha ng mga bagong promising radio-absorbing materials ngayon ay imposible nang walang paggamit ng mga makabagong hilaw na materyales. Aktibong gumagawa din ang mga teknologo sa mas tumpak at mahusay na mga paraan ng pagtatantya ng kapasidad ng pagsipsip, na nagpapahusay sa kakayahang tumukoy ng mga bagong RPM. At laban sa background na itolohikal, nawawalan ng kaugnayan ang mga radio absorbing agent batay sa parehong mga ferrite, na naging tradisyonal na.