Radiją sugerianti medžiaga: aprašymas, charakteristikos, pritaikymas

2024 Autorius: Howard Calhoun | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-17 10:34

Dabartinis radijo inžinerijos prietaisų išsivystymo lygis ir platus jų naudojimas į darbotvarkę įtraukė elektromagnetinės apsaugos ir saugos klausimus. Iki šiol šis problemų sluoksnis liko šešėlyje, nes technologinis lygis neleido jų išsamiai apsvarstyti. Tačiau šiandien yra visa kryptis kuriant radarą sugeriančias medžiagas (RPM), kurių paskirtis yra įvairi.

RPM apimtis

Būtinybė naudoti tokias medžiagas kyla kariniame-gynybos komplekse, civilinėje pramonėje, sprendžiant tipines radijo elektroninių prietaisų kūrimo problemas ir kt. Tačiau apsaugos sistemos ir apsaugos priemonės vis dar yra svarbiausios PPM užklausos atžvilgiu. Be to, tai nebūtinai karinis-techninis kompleksas. Šiuolaikiniai radarų absorberiaimedžiagos sėkmingai įsisavinamos kompiuterinių sistemų nišoje, kurios apdoroja informaciją prijungus apsaugos nuo neteisėtos prieigos priemones. Taip biologinės kilmės objektai yra apsaugoti nuo elektromagnetinio poveikio, o radarų pažeidžiamumo mažinimas yra būtinybė daugeliui civilių ir karinių vienetų. Kitas dalykas yra tai, kad kiekvienu atveju konkrečių RPM naudojimo pobūdis ir savybės gali labai skirtis.

Kas yra RPM?

Šią medžiagų klasę galima apibrėžti pagal gaminio sudėties ir struktūros gebėjimą užtikrinti elektromagnetinės energijos sugertį tam tikrame dažnių diapazone. Naujos kartos RPM yra labiau modifikuojamos, atsižvelgiant į jų gebėjimą sugertas bangas paversti tam tikromis energijos rūšimis. Šiame procese, be sugerties, stebimi ir tokie reiškiniai kaip trukdžiai, sklaida ir difrakcija. Kalbant apie radijo bangų sugeriančių medžiagų gamybą, jos yra pagrįstos feromagneto dalelėmis. Jie naudojami kaip plataus diapazono sugeriančios medžiagos, sudarančios izoliacinį sluoksnį tikslinio gaminio paviršiuje elektromagnetinių bangų atžvilgiu. Šiuo atveju būtina izoliatoriaus konstrukcinio pagrindo sąlyga turi būti nemagnetinio dielektriko buvimas. Tuo remiantis kuriamos įvairios RPM modifikacijos. Pavyzdžiui, be feromagnetų struktūros, gali būti įtraukti suodžių arba grafito elementai, kurie veikia kaipsugėrikliai. Gaminant siauro diapazono RPM, pagrindinis dėmesys skiriamas ir gumos arba plastiko naudojimui.

Skirtumas tarp radarą sugeriančių medžiagų ir dangų

Pagal eksploatacines savybes nėra griežto skirtumo tarp medžiagų ir dangų, skirtų šiam tikslui, tačiau dėl pačios gamybos ir tolesnio tvarkymo mechanikos būtina atskirti šias izoliavimo priemones. Visų pirma, jei medžiagos gali būti įtrauktos į tikslinio gaminio struktūrinį ir netgi elementinį pagrindą, dangos veikia tik kaip pagalbinis sluoksnis ant paviršiaus, neatliekant jokių kitokio pobūdžio užduočių. Iš dalies taip pat skiriasi absorbcijos gebėjimai, tačiau šis veiksnys yra gana sąlyginis. Priklausomai nuo struktūros, radarą sugerianti medžiaga gali pasisekti kaip mikrobangų sugėrimo įtaisas, tačiau bet kuriuo atveju šis gebėjimas bus būdingas tik ribotam diapazonui. Pavyzdžiui, šiandien yra radiolokacinių stočių spinduliuotės spektrai, kurių iš esmės negalima „apdoroti“RPM.

Techninės ir eksploatacinės RPM charakteristikos

Medžiagos yra gana įvairios savo dizaino ir struktūros, tačiau yra vidutinių efektyvumo rodiklių labiausiai nusistovėjusioms RPM grupėms. Pagrindinės charakteristikos, atspindinčios šias vertes:

• Darbinių bangų ilgis - nuo 0,3 iki 25 cm.
• Darbinis dažnių spektras yra nuo 300 iki 37 500 MHz.
• Magnetinis pralaidumas – nuo 1,26 iki 10-6 H/m.
• Darbinės temperatūros diapazonas – nuo -40 iki 60 °С.
• Svoris – apie 200–300 g 1 kv.m.

Reikėtų atsižvelgti į tai, kad ne kiekviena medžiaga gali išlaikyti aukščiau nurodytas eksploatacines charakteristikas atšiauriomis išorinėmis naudojimo sąlygomis. Šia prasme galime išskirti kilimų tipo Ternovnik radiaciją sugeriančią medžiagą, kurią Rusijos įmonės plačiai naudoja įvairiose pramonės šakose. Jam praktiškai nėra jokių apribojimų dirbti atšiauriomis klimato sąlygomis. Be to, ši medžiaga yra atspari mechaniniam trinčiai ir išlaiko galimybę izoliuoti objektus, nepaisant jų formos ir ploto.

RPM veislės

Nors šiuo metu nėra aiškaus skirtumo RPM segmente, galima sąlygiškai išskirti šias šios medžiagos kategorijas:

• Rezonansinis. Taip pat vadinami sureguliuotais dažniais - jie gali visiškai arba iš dalies neutralizuoti absorbuotą bangą. Efektyvumą tiesiogiai lemia apsauginio produkto storis.
• Nerezonansinis magnetas. Jų struktūroje yra ferito, kurio dalelės pasiskirsto epoksidiniame sluoksnyje. Magnetinio radaro sugerianti medžiaga gali išsklaidyti spinduliuojamą energiją dideliame plote, todėl galima pasiekti neutralizavimą plačiame dažnių diapazone.
• Nerezonansinis garsumas. Paprastai tai yra stori izoliatorių sluoksniai, kurie sugeria didžiąją dalį įvestiesspinduliuotė, kol ji neatsispindi nuo galinės metalinės plokštės.

Feromagnetinių miltelių RPM ypatybės

Tam tikra dangos rūšis, sugerianti radijo bangas, kurioje yra išsklaidytų mikrosferų su ferito arba karbonilo geležies dalelėmis. Sugeriant aukšto dažnio spinduliuotę milteliuose, atsiranda molekulinės vibracijos, kurios provokuoja šilumos išsiskyrimą. Ta pati gauta energija, kuri išsklaido arba perduodama į gretimą saugojimo struktūrą. Panašus veikimo principas pastebimas neopreno gumos lakštuose. Ši medžiaga veikia magnetinių nuostolių principu, tačiau jos struktūroje yra kietesnis ferito ir grafito užpildas.

Putos RPM

Ypatinga RPM grupė, kuri naudojama ilgalaikiam svarbių objektų maskavimui. Šio tipo medžiaga yra pagaminta iš poliuretano putų. Jo naudojimas pateisinamas tuo, kad galutinis produktas gauna mažus matmenis ir nedidelę masę su gana plačiu absorbcinio aktyvumo diapazonu iki decimetro spektro. Nors šiuo atveju žaliavos yra brangesnės, radarą sugeriančios medžiagos ir putplasčio poliuretano pagrindu pagamintos dangos turi didelių eksploatacinių pranašumų:

• Didelio stiprumo charakteristikos, palyginti su panašiomis vandens polimerų medžiagomis.
• Išsaugokite maskavimo savybes neribotą laiką.
• Mažiau saugojimo reikalavimų komponentams.
• Putos maskuojantys dangteliaiiš esmės jiems būdingas didelis sukibimas, todėl išplečiamos jų pritaikymo galimybės įvairiems paviršiams.

Vidaus PTP pokyčiai

Rusijos specialistai dirba keliose RPM kūrimo srityse, tačiau nanostruktūrų pagrindu pagamintos medžiagos turėtų būti nukreiptos į perspektyviausias sritis. Šią koncepciją ypač įvaldo Ferrit-Domen tyrimų institutas, sukūręs visą eilę plonų radiaciją sugeriančių plėvelių, pagamintų iš hidrintos anglies su nanoelementais. Rusijoje pagamintų radijo bangas sugeriančių medžiagų, kurių pagrindą sudaro nanostruktūrinės dalelės, pranašumai yra padidėjęs sugeriamumas, veikiantis itin plačiame 7–300 GHz dažnių spektre. Be to, kartu su atsparumu karščiui ir mechaniniu stiprumu, kūrėjai atkreipia dėmesį į tokių medžiagų gamybos ekologiškumą ir be atliekų technologiją.

Išvada

Nepaisant bendro RPM segmento plėtros, dar per anksti kalbėti apie nusistovėjusius ir standartizuotus šios klasės medžiagų kūrimo standartus. Taip yra daugiausia dėl slaptumo, kurį turi dirbti šios srities mokslininkai, tačiau yra ir problemų, susijusių su technologiniu plėtros sudėtingumu. Šiandien neįmanoma gauti naujų perspektyvių radiaciją sugeriančių medžiagų nenaudojant naujoviškų žaliavų. Technologai taip pat aktyviai dirba kurdami tikslesnius ir efektyvesnius absorbcijos pajėgumo įvertinimo metodus, kurie pagerina galimybę nustatyti naujus RPM. Ir šiame fonelogiška, kad tų pačių feritų pagrindu pagamintos radijo bangos sugeriančios medžiagos, kurios jau tapo tradicinėmis, praranda savo aktualumą.