Исходные компоненты для получения радиопоглощающих материалов - Разработка композиционного многослойного полимерного радиопоглощающего материала на основе поливинилхлоридных пленок, наполненных диспергированным углеродным волокном
Как правило, в общем случае РПМ - это композит, состоящий из проводящего наполнителя и диэлектрической матрицы. Проводник при этом находится в мелкодисперсной фазе и его частицы распределены в объеме диэлектрика. При этом частицы проводника изолированы друг от друга в электрическом отношении.
Традиционными способами получения радиопоглощающих материалов на основе полимеров являются:
- - наполнение полимеров дисперсными частицами и другими формами магнитных материалов, пропитка ими пористых структур, что позволяет получить большой ассортимент магнитодиэлектрических материалов. Основными магнитными компонентами в магнитодиэлектриках являются магнитомягкие низкочастотные и высокочастотные ферриты и аморфные металлы; - наполнение полимеров токопроводящими компонентами - углеродными материалами (порошки, сажа, волокна, фуллерены). [24]
Выбор электропроводящего наполнителя устанавливается зависимостью концентрации электропроводящего наполнителя, его дисперсности, достижения требуемого уровня снижения коэффициента отражения, от физико-механических и технологических ограничений изготавливаемого радиопоглощающего материала.
В качестве проводящих наполнителей, внедряемых в диэлектрическую матрицу, используют частицы различной геометрической формы и размеров. Формы частиц условно подразделяются на три основных класса:
- - сферическую; - пластинчатую; - иглообразную.
Большей эффективностью обладают, как правило, композиты, наполненные частицами пластинчатого или иглообразного типа. Типичными представителями этих классов наполнителей являются: сажа, порошки металлов, коллоидные графиты, металлизированные микростеклосферы представители сферического класса; вспученный графит, порошки металлов после аттриторной обработки, металлизированная слюда - пластинчатого класса и углеродные волокна, металлизированные волокна, игольчатые кристаллы - иглообразные частицы. [25, 11, 9, 15]
В качестве одного из наиболее широко используемых и эффективных электропроводящие наполнителей, для изготовления широкополосного РПМ, можно рассматривать диспергированное углеграфитовое волокно.
Углеродное волокно выпускается серийно, оно относится к переходным формам углерода, структурные элементы которого близки к графиту.
Углеродные волокна обычно получают термической обработкой химических или природных органических волокон, при которой в материале волокна остаются главным образом атомы углерода. Температурная обработка состоит из нескольких этапов. Первый из них представляет собой окисление исходного волокна (ГЦВ, волокна из фенольных смол, лигнина, каменноугольных, нефтяных пеков и пр.) на воздухе при температуре от 200 до 300 °С.
После окисления следует стадия карбонизации - нагрева волокна в среде азота или аргона при температурах от 800 до 1500 °C. В результате карбонизации происходит образование графитоподобных структур. Процесс термической обработки заканчивается графитизацией при температуре 1600-3000 °C, которая также проходит в инертной среде. В результате графитизации количество углерода в волокне доводится до 99 %.
Диспергированные углеродные волокна обладают рядом ценных свойств: низким температурным коэффициентом линейного расширения, низкой плотностью, высокой прочностью, влагостойкостью и совместимостью с большинством полимеров. Применение такого вида электропроводящего наполнителя дает возможность регулировать значения коэффициента отражения в широком диапазоне длин волн путем варьирования концентрацией волокна в исходной рецептуре и его удельного электрического сопротивления. [20, 29]
В настоящее время одной из распространенных матриц для создания РПМ является тканное (сетчатое) или нетканое полотно. Покрытие представляет собой водосодержащий органический состав, наполненный металлоуглеродным сорбентом, причем поверхностная плотность такого материала лежит в пределах от 250 до 770 г/м2. Такие материалы имеют все же довольно большой вес, а также отличаются малой устойчивостью к атмосферным воздействиям. Также волокнистые композиты имеют недостаток по высыпанию порошкообразного наполнителя в процессе эксплуатации изделия. [5]
Альтернативой указанным сетчатым волокнистым материалам могут служить полимерные пленочные материалы, имеющие малый удельные вес, а также структуру, зафиксированную в процессе производства.
В качестве матрицы при создании радиопоглощающего материала, фиксирующей распределение диспергированного электропроводящего наполнителя по объему, используется диэлектрический полимерный материал.
Известны работы по использованию полиэтилентерефталатных, полипропиленовых пленок, модифицированных различными наполнителями, определяющими радиопоглощающие свойства. Указанные полимерные пленочные материалы получают в основном методом экструзии расплава полимера с последующей фиксацией формы охлаждением. Не смотря на простоту технологии, возникает ряд трудностей по совмещению полимерной матрицы и наполнителей, вследствие высокой вязкости расплавов соответствующих полимеров. [8, 7]
Уход от этой проблемы возможен при использовании растворной технологии переработки и получения полимерных пленочных материалов.
Однако использование растворов полимеров в большинстве своем предполагает применение высокотоксичных органических растворителей. Поэтому круг используемых полимеров и методов переработки сужается в геометрической прогрессии.
Одним из полимеров, отвечающих вышеперечисленным условиям, является поливинилхлорид. Он не обладает токсичностью, является диэлектриком (как и все полимеры), а главное позволяет получать на его основе наполненные материалы методом экструзии расплава, по растворной технологии, и конечно, по пластизольной технологии. При этом пластизольные технологии переработки поливинилхлорида дают возможность получения пленок разной степени жесткости и эластичности.
В радиопоглощающих полимерных материалах, полученных на основе поливинилхлоридных пленок с добавлением диспергированного углеродного волокна, поглощение электромагнитной энергии связано исключительно с потерями электрического типа, при этом магнитная проницаемость не будет учитываться. [19, 34, 6]
Похожие статьи
-
Интенсивное развитие радиоэлектронной техники обусловило постоянное присутствие повышенного уровня электромагнитного излучения (ЭМИ) в окружающей среде...
-
Исходя из области применения радиопоглощающих полимерных материалов, можно утверждать, что наряду с радиофизическими характеристиками огромное значение...
-
Определение теплофизических характеристик наполненных полимерных пленок очень важно с практической точки зрения. Предполагаемой областью применения...
-
Технология пластизолей на основе поливинилхлорида позволяет получать весьма широкий круг самых разнообразных полимерных материалов, в том числе...
-
1. Отработана методика получения и определены оптимальные с технологической точки зрения рецепты для разработки монолитных и пористых поливинилхлоридных...
-
Для исследования радиофизических свойств радиопоглощающих полимерных материалов в настоящей работе было рассмотрено влияния весовой концентрации...
-
Исследование радиофизических свойств ненаполненных полимерных пленок В настоящее время существует потребность в создании радиопоглощающих материалов для...
-
Одним из наиболее распространенных и доступных критериев оценки радиопоглощающих материалов является величина коэффициента отражения при нормальном...
-
Поведение материальных сред под воздействием внешнего электромагнитного поля характеризуется посредством комплексной диэлектрической проницаемости ( Е ),...
-
Объекты исследования Для выявления способности эффективного поглощения электромагнитного излучения в работе были исследованы различные полимерные...
-
Анализ теплофизических характеристик радиопоглощающих полимерных материалов проводили с применением методов дифференциально-термического (ДТА) и...
-
Классификация и виды радиопоглощающих материалов Радиопоглощающий материал - материал, обеспечивающий снижение уровня отражения электромагнитной волны...
-
Немало важный интерес представляет изучение структуры поверхности электропроводящего наполнителя, для этого использовали атомно-силовой микроскоп (АСМ)...
-
Электромагнитное излучение оказывает отрицательное влияние на организм человека, а также препятствует эффективной работе радиотехнического оборудования....
-
Испытание прочностных свойств ПВХ-пленок проводили на универсальной настольной электромеханической испытательной машине Instron 5969 (рис. 15). Разрывная...
-
Метод оптической микроскопии Изучение структуры образцов было проведено с помощью настольного растрового электронного микроскопа Jeol 5000 NeoScope (рис....
-
Полимерные органические волокна - Полимерные органические волокна
Полимерные волокна получаются в результате процессов нефтехимии из полимеров, таких как: O полиамидный нейлон; O полиэфир - полиэстер (PET или PBT); O...
-
Биговальные матрицы - это вспомогательные материалы, служащие для проведения технологической операции бигования, а именно формообразования канавки на...
-
Композиционные материалы - Неметаллические материалы
Композиционные или композитные материалы - материалы будущего. После того как современная физика металлов подробно разъяснила нам причины их...
-
Практическое использование аморфных сплавов - Принцип получения аморфных материалов
Использование аморфных сплавов в качестве диффузионных барьеров устройств привело к тому, что линейные размеры токоведущих дорожек, контактных площадок и...
-
Наполненные и супернаполненные пластики - Общие аспекты и технология производства пластических масс
Наполнитель в П. м. может быть в газовой или конденсированной фазах. В последнем случае его модуль упругости может быть ниже (низкомодульные наполнители)...
-
Наиболее распространенный материал для изготовления основания является фанера из твердых пород деревьев толщиной 18 мм для картона. Она получила широкое...
-
Для отделки платьев из трикотажа используют бейку. Ассортимент отделочной бейки включает ряд различный по ширине (10, 15, 20, 30 и 80мм), гладкокрашеные...
-
Классификация моделей Модели классифицируются по размерам. Модель отливки "Кронштейн", относится к малым моделям. При проектировании данной отливки была...
-
Для изготовления осенне-весеннего ассортимента исползуют трикотажные полотна. Наиболее распространненые кулирные полотна из текстурированных...
-
Виды известняка по происхождению - Разработка технологии получения строительного материала
Чистые известняки - белого или светло-серого цвета, примеси органических веществ окрашивают карбонат кальция в черный и темно-серый цвета, а окислы...
-
Основными промышленными методами получения порошков на основе титана и циркония являются следующие: А) метод металлотермического восстановления; Б)...
-
Для стадии дробления известняка важнейшими является свойство дробимость и водопоглощения. Дробимость характеризует относительную сопротивляемость породы...
-
Состав материалов должен обеспечивать получение в отливке заданных физико-механических и физико-химических свойств; свойства и структура должны быть...
-
Обработка резанием является одним из самых универсальных видов обработки. Этим методом можно получать детали любой формы при любых требованиях к чистоте...
-
Создание новых методов исследования процессов растворения и пассивации металлов, в том числе с привлечением физических методов (Ожега), растровой...
-
Возможные способы получения заготовки Виды обработка металлов давлением Процессы обработки металлов давлением по назначению подразделяют на два вида: 1)...
-
При изготовлении данного изделия необходимо применять плечевые накладки и подокатники. Плечевые накладки - накладки, используемые для придания четкой,...
-
Нанотехнологии являются новым весьма эффективным направлением развития конструкционных материалов. Наноструктурные объемные материалы отличаются большой...
-
Биоразлагаемый материал на основе полиамида и натурального каучука
БИОРАЗЛАГАЕМЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ПОЛИАМИДА И НАТУРАЛЬНОГО КАУЧУКА В мире существует проблема, которая остро нуждаются в применении искусственных...
-
Волокно: понятие, классификация, состав - Полимерные органические волокна
Волокно - класс материалов, состоящий из непряденых нитей материала или длинных тонких отрезков нити. Волокно используется в природе как животными так и...
-
Выбор материала при проектировании конструкции кузова инновационного подвижного состава обусловлен тенденций современного вагоностроения направленного на...
-
Для производства преформ на производственной линии SIPA PPS48 используется сырье в гранулах - полиэтилентерефталат. Полиэтилентерефталат - синтетический...
-
Цель данного исследования состояла в изучении структуры и формы частиц титан-ванадиевого сплава, а также в определении наличия и состава примесей в этом...
-
Цветные сплавы, твердые сплавы, композиционные материалы
ЦВЕТНЫЕ СПЛАВЫ, ТВЕРДЫЕ СПЛАВЫ, КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ Цепь работы: ознакомление с основными марками цветных сплавов и композиционных материалов, их...
Исходные компоненты для получения радиопоглощающих материалов - Разработка композиционного многослойного полимерного радиопоглощающего материала на основе поливинилхлоридных пленок, наполненных диспергированным углеродным волокном