Узкодиапазонные материалы

Поглощение ЭМ-волн определенного диапазона проходит в материалах интерференционного типа и материалах, использующих принцип «электрического болота» (рисунок 1.4).

Интерференционный материал - поглотитель ЭМЭ, состоящий из слоя диэлектрика, наложенного на поверхность конструкции. Поглощение ЭМЭ происходит в результате наложения несовпадающих по фазе колебаний и гашения в результате резонанса при интерференции. Резонанс достигается благодаря интерференции волн, отразившихся от внешней поверхности и поверхности, на которую нанесено покрытие. При этом расстояние между отражающими поверхностями (толщина покрытия) должно быть таким, чтобы обеспечивалось сложение отраженных волн с равными амплитудами в противофазе.

1 - слой диэлектрика с определеннымизначениями и; 2 - стенка конструкции.

Рисунок 1.4 - Принцип работы интерференционного узкодиапазонного материала.

В многослойных покрытиях, использующих принцип «электрического болота», в качестве диэлектрической компоненты используют пенопласты и пенорезины на основе полимеров с высокими диэлектрическими свойствами (полистиролы, полиэтилены, фторопласты, кремнийорганические резины, полиуретаны эластичные и жесткие). Обеспечивается и согласование входных сопротивлений за счет оптимального рельефа поверхности.

Широкодиапазонные материалы

Минимальное отражение R и максимальное поглощение А энергии электромагнитных широкого диапазона длин волн обеспечивают покрытия и конструкции на основе магнитодиэлектрических и электропроводящих композиций.

Широкодиапазонные экранирующие и поглощающие материалы представляют собой композиционные материалы на основе диэлектрических связующих (полимеры, керамика), токопроводящих и магнитных компонентов (наполнители) различной природы (углеродные порошки, в том числе, наноразмерные, сажи, фуллерены, нанотрубки, волокна, ткани; металлические, металлизированные - в токопроводящих материалах; магнитомягкие и стеклообразные металлы, ферриты - в магнитодиэлектрических материалах).

Для снижения магнитного сопротивления магнитодиэлектриков используют связующее с высокой магнитной проницаемостью на основе токопроводящих и металлсодержащих полимеров.

1.2 Компоненты рэм и рпм

Радиоэкранирующие и радиопоглощающие свойства обеспечиваются соответствующими компонентами (диэлектрики, проводники, магнитные компоненты), которые вводятся в заданном соотношении, при этом, в зависимости от природы и типа они могут выполнять и роль упрочняющих компонентов.

Диэлектрические компоненты.

В качестве диэлектрических компонентов РЭМ, РПМ, покрытий и конструкций используют термо- и реактопласты и эласты, пенопласты, пенорезины, сферопласты и резины, ПКМ, пленки, клеи, компаунды, лакокрасочные материалы с широким диапазоном диэлектрических свойств.

Диэлектрические свойства полимеров - совокупность параметров, определяющих поведение полимеров в электрическом поле.

Диэлектрические потери - часть энергии внешнего электромагнитного поля, которая необратимо рассеивается в диэлектрике.

Параметрами, определяющими эффективность полимеров в экранирующих и поглощающих ЭМЭ материалов, являются электрическое сопротивление и электрическая прочность.

Электрическая проводимость, диэлектрические потери и диэлектрическая проницаемость (в меньшей степени - электрическая прочность) полимеров зависят от химического состава и структуры.

Практически не существует полимеров, лишенных полярных групп.

Электрическая прочность - минимальная напряженность электрического поля, при которой происходит пробой диэлектрика, т.е. диэлектрик теряет свои электроизоляционные свойства и в нем образуется проводящий канал.

Для покрытий с повышенным тепловыделением при их контакте с ЭМЭ радиодиапазона используют материалы на основе полиариленов (ароматические полиамиды, полисульфоны. полифениленоксиды и др.) и полигетероариленов (поли- и сополиимиды).

Присутствие влаги в зависимости от её количества и характера распределения в объеме полимера вызывает резкое изменение диэлектрических свойств. Совместное действие нагрева и электрического поля вызывает электрическое старение полимеров.