Radioabsorbierendes Material: Beschreibung, Eigenschaften, Anwendung

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2023-12-17 10:23

Der aktuelle Entwicklungsstand funktechnischer Geräte und ihre weite Verbreitung bringen die Themen elektromagnetischer Schutz und Sicherheit auf die Tagesordnung. Bis vor kurzem blieb diese Problemschicht im Schatten, da das technologische Niveau es nicht erlaubte, sie im Detail zu betrachten. Aber heute gibt es eine ganze Richtung für die Entwicklung von radarabsorbierenden Materialien (RPM), die eine Vielzahl von Zwecken haben.

Umfang der Drehzahl

Die Notwendigkeit, diese Art von Materialien zu verwenden, entsteht im Militär- und Verteidigungskomplex, in der zivilen Industrie, bei der Lösung typischer Probleme bei der Entwicklung von funkelektronischen Geräten usw. Aber Schutzsysteme und Sicherheitswerkzeuge sind immer noch die am relevantesten in Bezug auf die Anfrage auf RPM. Darüber hinaus handelt es sich nicht unbedingt um einen militärisch-technischen Komplex. Moderne RadarabsorberMaterialien werden erfolgreich in der Nische von Computersystemen gemeistert, die Informationen mit der Verbindung von Schutzmitteln gegen unbefugten Zugriff verarbeiten. Objekte biologischen Ursprungs werden so vor elektromagnetischen Einwirkungen geschützt und die Reduzierung der Radaranfälligkeit ist eine Notwendigkeit für eine Vielzahl ziviler und militärischer Einheiten. Eine andere Sache ist, dass die Art der Verwendung und Eigenschaften von bestimmten RPMs in jedem Fall deutlich unterschiedlich sein können.

Was ist RPM?

Diese Materialklasse kann durch die Fähigkeit der Zusammensetzung und Struktur des Produkts definiert werden, die Absorption elektromagnetischer Energie in einem bestimmten Frequenzbereich sicherzustellen. Neue Generationen von RPMs sind in Bezug auf ihre Fähigkeit, absorbierte Wellen in bestimmte Arten von Energie umzuwandeln, besser modifizierbar. Dabei werden neben der Absorption auch Phänomene wie Interferenz, Streuung und Beugung beobachtet. Die Herstellung von funkabsorbierenden Materialien basiert auf Teilchen eines Ferromagneten. Sie werden als breitbandige absorbierende Materialien eingesetzt, die eine isolierende Schicht auf der Oberfläche des Zielprodukts gegenüber elektromagnetischen Wellen bilden. Voraussetzung für die strukturelle Basis des Isolators muss dabei das Vorhandensein eines nichtmagnetischen Dielektrikums sein. Auf dieser Basis werden verschiedene Modifikationen des RPM entwickelt. Beispielsweise können neben der Struktur von Ferromagneten Elemente aus Ruß oder Graphit enth alten sein, die als solche wirkenAbsorber. Auch bei der Produktion von Schmalbanddrehzahlen liegt der Schwerpunkt auf der Verwendung von Gummi oder Kunststoff.

Der Unterschied zwischen radarabsorbierenden Materialien und Beschichtungen

Es gibt für diesen Zweck keine strenge Unterscheidung zwischen Materialien und Beschichtungen in Bezug auf die Leistung, aber die Mechanik der Herstellung und der weiteren Handhabung macht es notwendig, zwischen diesen Isolationsmitteln zu unterscheiden. Insbesondere wenn Stoffe in die strukturelle und sogar elementare Basis des Zielproduktes eingebracht werden können, dann wirken die Beschichtungen nur als Hilfsschicht auf der Oberfläche, ohne anderweitige Aufgaben zu übernehmen. Teilweise gibt es auch Unterschiede in der Aufnahmefähigkeit, aber dieser Faktor ist eher bedingt. Abhängig von der Struktur kann das radarabsorbierende Material einen gewissen Erfolg als Mikrowellenabsorptionsvorrichtung zeigen, aber in jedem Fall wird diese Fähigkeit nur für eine begrenzte Reichweite charakteristisch sein. Beispielsweise gibt es heute Strahlungsspektren von Radarstationen, die prinzipiell nicht für eine „Verarbeitung“von Drehzahlen zur Verfügung stehen.

Technische und betriebliche Eigenschaften von RPM

Materialien sind sehr unterschiedlich in ihrem Design und ihrer Struktur, und dennoch gibt es durchschnittliche Leistungsindikatoren für die etabliertesten Gruppen von Drehzahlen. Zu den grundlegenden Merkmalen, die diese Werte widerspiegeln, gehören:

• Die Länge der Arbeitswellen - von 0,3 bis 25 cm.
• Das Arbeitsfrequenzspektrum reicht von 300 bis 37.500 MHz.
• Magnetische Permeabilität - von 1, 26 bis 10-6 H/m.
• Betriebstemperaturbereich - von -40 bis 60 °С.
• Gewicht - ca. 200-300 g pro 1 qm

Es ist zu berücksichtigen, dass nicht jedes Material die oben genannten Leistungsmerkmale bei rauen äußeren Einsatzbedingungen aufrechterh alten kann. In diesem Sinne können wir das funkabsorbierende Ternovnik-Material vom Teppichtyp hervorheben, das von russischen Unternehmen in verschiedenen Branchen weit verbreitet ist. Für den Einsatz unter rauen klimatischen Bedingungen gibt es für ihn praktisch keine Einschränkungen. Darüber hinaus ist dieses Material widerstandsfähig gegen mechanischen Abrieb und behält die Fähigkeit, Objekte unabhängig von ihrer Form und Fläche zu isolieren.

Variationen von Drehzahlen

Obwohl es im RPM-Segment derzeit keine klare Unterscheidung gibt, können folgende Kategorien dieses Materials bedingt unterschieden werden:

• Resonant. Auch frequenzabgestimmt genannt - sie sind in der Lage, die absorbierte Welle vollständig oder teilweise zu neutralisieren. Die Wirksamkeit wird direkt durch die Dicke des Schutzprodukts bestimmt.
• Nicht-resonanter Magnet. Sie haben Ferrit in ihrer Struktur, dessen Partikel in der Epoxidschicht verteilt sind. Das magnetische Radar absorbierende Material ist in der Lage, die abgestrahlte Energie großflächig abzuleiten, wodurch eine Neutralisation über einen weiten Frequenzbereich erreicht werden kann.
• Nicht resonante Lautstärke. In der Regel handelt es sich um dicke Schichten von Isolatoren, die den Großteil des Inputs absorbierenStrahlung, bevor sie von der hinteren Metallplatte reflektiert wird.

Eigenschaften der Drehzahl bei ferromagnetischen Pulvern

Eine Art Beschichtung mit strahlungsabsorbierender Fähigkeit, die dispergierte Mikrokügelchen mit Partikeln aus Ferrit oder Carbonyleisen enthält. Bei der Absorption hochfrequenter Strahlung im Pulver treten Molekülschwingungen auf, die eine Wärmefreisetzung hervorrufen. Dieselbe abgeleitete Energie, die dissipiert oder an eine benachbarte Speicherstruktur übertragen wird. Ein ähnliches Funktionsprinzip wird bei Neoprengummiplatten festgestellt. Dieses Material arbeitet nach dem Prinzip der magnetischen Verluste, enthält jedoch in seiner Struktur einen festeren Füllstoff aus Ferrit und Graphit.

Schaum RPM

Eine spezielle Gruppe von RPMs, die zum langfristigen Maskieren wichtiger Objekte verwendet werden. Diese Art von Material basiert auf Polyurethanschaum. Seine Verwendung ist durch die Tatsache gerechtfertigt, dass das Endprodukt kleine Abmessungen und eine bescheidene Masse mit einem ziemlich breiten Spektrum an Absorptionsaktivität bis zum Dezimeterspektrum erhält. Obwohl die Rohstoffe in diesem Fall teurer sind, haben radarabsorbierende Materialien und maskierende Schaumbeschichtungen auf Polyurethanbasis erhebliche Leistungsvorteile:

• Hohe Festigkeitseigenschaften im Vergleich zu ähnlichen Wasser-Polymer-Materialien.
• Tarneigenschaften auf unbestimmte Zeit beibeh alten.
• Weniger Speicherplatzbedarf für Komponenten.
• Abdeckungen aus Schaumstoffgrundsätzlich zeichnen sie sich durch eine hohe Haftung aus, was die Anwendungsmöglichkeiten auf unterschiedlichsten Oberflächen erweitert.

Inländische RPM-Entwicklungen

Russische Spezialisten arbeiten in mehreren Bereichen der RPM-Erzeugung, aber Materialien, die auf Nanostrukturen basieren, sollten auf die vielversprechendsten Bereiche verwiesen werden. Vor allem dieses Konzept beherrscht das Forschungsinstitut Ferrit-Domen, das eine ganze Reihe dünner radioabsorbierender Filme aus hydriertem Kohlenstoff mit Nanoelementen entwickelt hat. Zu den Vorteilen der in Russland hergestellten radioabsorbierenden Materialien auf Basis nanostrukturierter Partikel gehört eine erhöhte Absorptionskapazität, die im ultraweiten Frequenzspektrum von 7–300 GHz arbeitet. Neben Hitzebeständigkeit und mechanischer Festigkeit heben die Entwickler auch die Umweltfreundlichkeit und abfallfreie Technologie zur Herstellung solcher Materialien hervor.

Schlussfolgerung

Trotz des Ausbaus des allgemeinen RPM-Segments ist es noch zu früh, um über etablierte und standardisierte Entwicklungsstandards für diese Materialklasse zu sprechen. Dies liegt vor allem an der Geheimh altung, unter der Forscher auf diesem Gebiet arbeiten müssen, aber es gibt auch Probleme, die mit der technologischen Komplexität der Entwicklung verbunden sind. Ohne den Einsatz innovativer Rohstoffe ist es heute unmöglich, neue vielversprechende strahlungsabsorbierende Materialien zu erh alten. Technologen arbeiten auch aktiv an genaueren und effizienteren Methoden zur Schätzung der Absorptionskapazität, die die Fähigkeit verbessern, neue RPMs zu identifizieren. Und vor diesem Hintergrundlogischerweise verlieren die bereits traditionellen funkabsorbierenden Mittel auf Basis der gleichen Ferrite ihre Bedeutung.