Radioabsorberande material: beskrivning, egenskaper, användning

2024 Författare: Howard Calhoun | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-17 10:41

Den nuvarande utvecklingsnivån för radiotekniska enheter och deras utbredda användning sätter frågorna om elektromagnetiskt skydd och säkerhet på agendan. Tills nyligen förblev detta lager av problem i skuggorna, eftersom den tekniska nivån inte tillät dem att övervägas i detalj. Men idag finns det en hel riktning för utvecklingen av radarabsorberande material (RPM), som har en mängd olika syften.

Omfattning av RPM

Behovet av att använda den här typen av material uppstår i det militära försvarskomplexet, i den civila industrin, för att lösa typiska problem i utvecklingen av radio-elektroniska enheter, etc. Men skyddssystem och säkerhetsverktyg är fortfarande mest relevant när det gäller begäran om RPM. Dessutom är detta inte nödvändigtvis ett militärtekniskt komplex. Moderna radarabsorbentermaterial bemästras framgångsrikt i nischen av datorsystem som bearbetar information med anslutning av medel för skydd mot obehörig åtkomst. Föremål av biologiskt ursprung är därmed skyddade från elektromagnetiska effekter, och att minska radarsårbarheten är en nödvändighet för en lång rad civila och militära enheter. En annan sak är att typen av användning och egenskaper hos specifika varvtal i varje enskilt fall kan skilja sig markant.

Vad är RPM?

Denna klass av material kan definieras genom förmågan hos produktens sammansättning och struktur att säkerställa absorption av elektromagnetisk energi i ett visst frekvensområde. Nya generationer av RPM är mer mottagliga för modifiering när det gäller deras förmåga att omvandla absorberade vågor till vissa typer av energi. I denna process, förutom absorption, observeras även fenomen som interferens, spridning och diffraktion. När det gäller produktionen av radioabsorberande material är de baserade på partiklar av en ferromagnet. De används som absorberande material med brett spektrum och bildar ett isolerande skikt på ytan av målprodukten med avseende på elektromagnetiska vågor. I detta fall måste en förutsättning för den strukturella grunden för isolatorn vara närvaron av ett omagnetiskt dielektrikum. På grundval av detta utvecklas olika modifieringar av RPM. Till exempel kan förutom ferromagneternas struktur inkluderas element av sot eller grafit, som fungerar somabsorbenter. Vid tillverkning av varvtal med sm alt intervall ligger tonvikten också på användningen av gummi eller plast.

Skillnaden mellan radarabsorberande material och beläggningar

Det finns ingen strikt åtskillnad, vad gäller prestanda, mellan material och beläggningar för detta ändamål, men själva mekaniken i tillverkningen och vidare hantering gör det nödvändigt att skilja mellan dessa isoleringssätt. I synnerhet om material kan inkluderas i målproduktens strukturella och till och med elementära bas, fungerar beläggningarna endast som ett hjälplager på ytan, utan att utföra några uppgifter av annan karaktär. Delvis finns det också skillnader i absorberande förmågor, men denna faktor är ganska villkorad. Beroende på strukturen kan det radarabsorberande materialet visa viss framgång som en mikrovågsabsorberande anordning, men i vilket fall som helst kommer denna förmåga att vara karakteristisk endast för ett begränsat avstånd. Till exempel finns det idag strålningsspektra för radarstationer som i princip inte är tillgängliga för "bearbetning" av RPM.

Tekniska och operativa egenskaper för RPM

Material är ganska olika i sin design och struktur, och ändå finns det genomsnittliga prestandaindikatorer för de mest etablerade grupperna av RPM. De grundläggande egenskaperna som återspeglar dessa värden inkluderar:

• Längden på de arbetande vågorna - från 0,3 till 25 cm.
• Frekvensspektrumet för drift är från 300 till 37 500 MHz.
• Magnetisk permeabilitet - från 1, 26 till 10-6 H/m.
• Driftstemperaturintervall - från -40 till 60 °С.
• Vikt - ca 200-300 g per 1 kvm

Det bör beaktas att inte alla material kan bibehålla ovanstående prestandaegenskaper under tuffa yttre användningsförhållanden. I denna mening kan vi peka ut det radioabsorberande materialet av matttyp Ternovnik, som används allmänt av ryska företag i olika industrier. För honom finns det praktiskt taget inga restriktioner för drift under svåra klimatförhållanden. Dessutom är detta material motståndskraftigt mot mekanisk nötning och behåller förmågan att isolera föremål oavsett deras form och area.

varianter av RPM

Även om det för närvarande inte finns någon tydlig skillnad i RPM-segmentet, kan följande kategorier av detta material särskiljas villkorligt:

• Resonant. Kallas även frekvensinställd - de kan ge fullständig eller partiell neutralisering av den absorberade vågen. Effektiviteten bestäms direkt av tjockleken på skyddsprodukten.
• Icke-resonant magnetisk. De har ferrit i sin struktur, vars partiklar är fördelade i epoxiskiktet. Det magnetiska radarabsorberande materialet kan sprida den utstrålade energin över ett stort område, vilket gör det möjligt att uppnå neutralisering över ett brett frekvensområde.
• Icke-resonansvolym. Som regel är de tjocka lager av isolatorer som absorberar huvuddelen av inmatningenstrålning innan den reflekteras från den bakre metallplattan.

Funktioner för RPM på ferromagnetiska pulver

En sorts beläggning med radioabsorberande förmåga, som innehåller dispergerade mikrosfärer med partiklar av ferrit eller karbonyljärn. I processen för absorption av högfrekvent strålning i pulvret uppstår molekylära vibrationer, vilket provocerar utsläpp av värme. Samma härledda energi som försvinner eller överförs till en intilliggande lagringsstruktur. En liknande funktionsprincip noteras i ark av neoprengummi. Detta material arbetar enligt principen om magnetiska förluster, men innehåller i sin struktur ett fastare fyllmedel av ferrit och grafit.

Foam RPM

En speciell grupp av RPM:er som används för långtidsmaskering av viktiga objekt. Denna typ av material är baserat på polyuretanskum. Dess användning motiveras av det faktum att slutprodukten får små dimensioner och en blygsam massa med ett ganska brett utbud av absorberande aktivitet upp till decimeterspektrumet. Även om råvarorna är dyrare i det här fallet, har radarabsorberande material och polyuretanbaserade maskeringsskumbeläggningar betydande prestandafördelar:

• Höghållfasthetsegenskaper jämfört med liknande vattenpolymermaterial.
• Behåll cloaking-egenskaper på obestämd tid.
• Mindre lagringskrav för komponenter.
• Funkskydd med skumi princip kännetecknas de av hög vidhäftning, vilket utökar möjligheterna att applicera dem till en mängd olika ytor.

utveckling för inhemska RPM

Ryska specialister arbetar inom flera områden av RPM-skapande, men material baserade på nanostrukturer bör hänvisas till de mest lovande områdena. Speciellt detta koncept bemästras av Ferrit-Domen Research Institute, som har utvecklat en hel rad tunna radioabsorberande filmer gjorda av hydrerat kol med nanoelement. Fördelarna med rysktillverkade radioabsorberande material baserade på nanostrukturerade partiklar inkluderar en ökad absorptionskapacitet som arbetar i det ultravida frekvensspektrumet 7–300 GHz. Dessutom, tillsammans med värmebeständighet och mekanisk styrka, noterar utvecklarna miljövänligheten och den avfallsfria tekniken för tillverkning av sådana material.

Slutsats

Trots expansionen av det allmänna RPM-segmentet är det fortfarande för tidigt att tala om etablerade och standardiserade utvecklingsstandarder för denna klass av material. Detta beror till stor del på hemlighetsmakeriet som forskare inom detta område måste arbeta med, men det finns också problem förknippade med utvecklingens tekniska komplexitet. Att få tag på nya lovande radioabsorberande material idag är omöjligt utan användning av innovativa råvaror. Teknologer arbetar också aktivt med mer exakta och effektiva metoder för uppskattning av absorptionskapacitet, vilket förbättrar förmågan att identifiera nya varvtal. Och mot denna bakgrundlogiskt sett förlorar radioabsorberande medel baserade på samma ferriter, som redan har blivit traditionella, sin relevans.