Material radioabsorbant: descriere, caracteristici, aplicare

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Modificat ultima dată: 2023-12-17 10:39

Nivelul actual de dezvoltare a dispozitivelor de inginerie radio și utilizarea lor pe scară largă au pus problemele protecției și siguranței electromagnetice pe ordinea de zi. Până de curând, acest strat de probleme a rămas în umbră, deoarece nivelul tehnologic nu a permis să fie luate în considerare în detaliu. Dar astăzi există o întreagă direcție pentru dezvoltarea materialelor de absorbție a radarului (RPM), care au o varietate de scopuri.

Domeniul de aplicare al RPM

Nevoia de a utiliza acest tip de materiale apare în complexul militar-apărare, în industria civilă, în rezolvarea problemelor tipice în dezvoltarea dispozitivelor radio-electronice etc. Dar sistemele de protecție și instrumentele de securitate sunt încă cel mai relevant din punct de vedere al cererii pe RPM. Mai mult, acesta nu este neapărat un complex militar-tehnic. Absorboare radar modernematerialele sunt stăpânite cu succes în nișa sistemelor informatice care procesează informații cu conectarea mijloacelor de protecție împotriva accesului neautorizat. Obiectele de origine biologică sunt astfel protejate de efectele electromagnetice, iar reducerea vulnerabilității radarului este o necesitate pentru o gamă largă de unități civile și militare. Un alt lucru este că natura utilizării și proprietățile anumitor RPM-uri în fiecare caz pot diferi semnificativ.

Ce este RPM?

Această clasă de materiale poate fi definită prin capacitatea compoziției și structurii produsului de a asigura absorbția energiei electromagnetice într-un anumit interval de frecvență. Noile generații de RPM-uri sunt mai susceptibile de modificare în ceea ce privește capacitatea lor de a converti undele absorbite în anumite tipuri de energie. În acest proces, pe lângă absorbție, se observă și fenomene precum interferența, împrăștierea și difracția. În ceea ce privește producția de materiale radioabsorbante, acestea se bazează pe particule de feromagnet. Ele sunt utilizate ca materiale absorbante cu gamă largă, formând un strat izolator pe suprafața produsului țintă în raport cu undele electromagnetice. În acest caz, o condiție prealabilă pentru baza structurală a izolatorului trebuie să fie prezența unui dielectric nemagnetic. Pe această bază, sunt dezvoltate diverse modificări ale RPM. De exemplu, pe lângă structura feromagneților, pot fi incluse și elemente de funingine sau grafit, care acționează caabsorbante. În producția de RPM cu gamă îngustă, se pune accent și pe utilizarea cauciucului sau a materialelor plastice.

Diferența dintre materialele de absorbție a radarului și acoperiri

Nu există o distincție strictă, în ceea ce privește performanța, între materiale și acoperiri în acest scop, dar însăși mecanica de fabricație și de manipulare ulterioară face necesar să se facă distincția între aceste mijloace de izolare. În special, dacă materialele pot fi incluse în baza structurală și chiar elementară a produsului țintă, atunci acoperirile acționează doar ca un strat auxiliar pe suprafață, fără a îndeplini sarcini de altă natură. În parte, există și diferențe în abilitățile de absorbție, dar acest factor este mai degrabă condiționat. În funcție de structură, materialul de absorbție a radarului poate avea un oarecare succes ca dispozitiv de absorbție a microundelor, dar, în orice caz, această capacitate va fi caracteristică doar pentru o gamă limitată. De exemplu, astăzi există spectre de radiații ale stațiilor radar care, în principiu, nu sunt disponibile pentru „procesarea” RPM.

Caracteristicile tehnice și operaționale ale RPM

Materialele sunt destul de diverse în ceea ce privește designul și structura lor și, totuși, există indicatori medii de performanță pentru cele mai stabilite grupuri de RPM-uri. Caracteristicile de bază care reflectă aceste valori includ:

• Lungimea undelor de lucru - de la 0,3 la 25 cm.
• Spectrul de frecvență de operare este de la 300 la 37.500 MHz.
• Permeabilitatea magnetică - de la 1, 26 la 10-6 H/m.
• Interval de temperatură de funcționare - de la -40 la 60 °С.
• Greutate - aproximativ 200-300 g pe 1 mp.

Ar trebui luat în considerare faptul că nu orice material poate menține caracteristicile de performanță de mai sus în condiții externe dure de utilizare. În acest sens, putem evidenția materialul radioabsorbant Ternovnik de tip covor, care este utilizat pe scară largă de întreprinderile rusești din diverse industrii. Pentru el, practic nu există restricții privind funcționarea în condiții climatice dure. În plus, acest material este rezistent la abraziunea mecanică și păstrează capacitatea de a izola obiectele indiferent de forma și suprafața acestora.

Soiuri de RPM

Deși în prezent nu există o distincție clară în segmentul RPM, următoarele categorii ale acestui material pot fi distinse condiționat:

• Rezonant. Numiți și reglați în frecvență - sunt capabili să ofere neutralizarea completă sau parțială a undei absorbite. Eficiența este direct determinată de grosimea produsului de protecție.
• Magnetic nerezonant. Au ferită în structura lor, ale cărei particule sunt distribuite în stratul epoxidic. Materialul de absorbție a radarului magnetic este capabil să disipeze energia radiată pe o suprafață mare, ceea ce face posibilă obținerea neutralizării pe o gamă largă de frecvențe.
• Volum nerezonant. De regulă, acestea sunt straturi groase de izolatori care absorb cea mai mare parte a intrăriiradiația înainte ca aceasta să se reflecte pe placa metalică din spate.

Caracteristici ale RPM pe pulberile feromagnetice

Un fel de acoperire cu capacitate de absorbție radio, care conține microsfere dispersate cu particule de ferită sau carbonil fier. În procesul de absorbție a radiațiilor de în altă frecvență în pulbere, apar vibrații moleculare, care provoacă eliberarea de căldură. Aceeași energie derivată care este disipată sau transferată către o structură de stocare adiacentă. Un principiu similar de funcționare este notat în foile de cauciuc neopren. Acest material funcționează pe principiul pierderilor magnetice, dar conține în structura sa o umplutură mai solidă de ferită și grafit.

RPM spumă

Un grup special de RPM care sunt utilizate pentru mascarea pe termen lung a obiectelor importante. Acest tip de material se bazează pe spumă poliuretanică. Utilizarea acestuia este justificată de faptul că produsul final primește dimensiuni mici și o masă modestă cu o gamă destul de largă de activitate absorbantă până la spectrul decimetrului. Deși materiile prime sunt mai scumpe în acest caz, materialele care absorb radarul și straturile de spumă de mascare pe bază de poliuretan au avantaje semnificative de performanță:

• Caracteristici de în altă rezistență în comparație cu materiale similare cu polimer de apă.
• Păstrează calitățile de acoperire la infinit.
• Cerințe de stocare mai puține pentru componente.
• Huse de mascare din spumăîn principiu, se caracterizează printr-o aderență ridicată, ceea ce extinde posibilitățile de aplicare a acestora pe o mare varietate de suprafețe.

Evoluții interne ale RPM

Specialiștii ruși lucrează în mai multe domenii ale creării RPM, dar materialele bazate pe nanostructuri ar trebui îndreptate către domeniile cele mai promițătoare. Acest concept, în special, este stăpânit de Institutul de Cercetare Ferrit-Domen, care a dezvoltat o linie întreagă de filme subțiri radio-absorbante din carbon hidrogenat cu nanoelemente. Avantajele materialelor radio-absorbante de fabricație rusă bazate pe particule nanostructurate includ o capacitate de absorbție crescută care funcționează în spectrul de frecvență ultra-larg de 7-300 GHz. De asemenea, împreună cu rezistența la căldură și rezistența mecanică, dezvoltatorii remarcă ecologic și tehnologia fără deșeuri pentru fabricarea unor astfel de materiale.

Concluzie

În ciuda extinderii segmentului RPM general, este încă prea devreme să vorbim despre standarde de dezvoltare stabilite și standardizate pentru această clasă de materiale. Acest lucru se datorează în mare măsură secretului în care trebuie să lucreze cercetătorii din acest domeniu, dar există și probleme asociate cu complexitatea tehnologică a dezvoltării. Obținerea de noi materiale promițătoare radio-absorbante astăzi este imposibilă fără utilizarea de materii prime inovatoare. De asemenea, tehnologii lucrează activ la metode mai precise și mai eficiente de estimare a capacității de absorbție, ceea ce îmbunătățește capacitatea de a identifica noi RPM. Și pe acest fundalîn mod logic, agenții de absorbție radio pe bază de aceleași ferite, care au devenit deja tradiționale, își pierd din relevanță.