Радиопоглощающий материал

 

Использование: радиопоглощающие покрытия для уменьшения радиолокационной заметности. Сущность изобретения: в диэлектрическом связующем, которым является продукт спонтанной полимеризации акриламида в присутствии кристаллогидратов нитратов металлов из ряда Са(II), Сr(III), Вi(III), UO₂(II), Er(III), Zn(II), Ni(II), равномерно распределены стеклосферы микронного размера и электропроводящие волокна. Приведено мольное соотношение акриламид/нитрат металла и количество стеклосфер микронного размера.

Изобретение относится к области радиотехнических композиционных материалов, на основе которых могут быть созданы радиопоглощающие покрытия (РП) для уменьшения радиолокационной заметности военных объектов, безэховых камер и др.

Известные РПП изготовляют из материалов, в состав которых входит связующее, например, эпоксидная смола или дивинильный каучук, в который вводят наполнители типа проводящих волокон, графита, карбонильного железа, феррита и т.д. для придания материалу нужных диэлектрических и магнитных свойств.

Наиболее близким к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту является материал для РПП, содержащий диэлектрическое связующее, в котором равномерно распределены стеклосферы микронного размера и электропроводящие волокна.

Недостатком известного материала для РПП является его низкая эффективность, обусловленная относительно высокой удельной плотностью, т.к. покрытие является балластом по отношению к защищаемому объекту (корабль, летательный аппарат и т.д.).

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности материала за счет снижения его удельной плотности при сохранении диэлектрических свойств.

Поставленная цель достигается тем, что в материале для РПП, содержащем диэлектрическое связующее, в котором равномерно распределены стеклосферы микронного размера и электропроводящие волокна согласно изобретению, связующее составляет продукт спонтанной полимеризации акриламида (ААм) в присутствии кристаллогидратов нитратов металлов из ряда Са (II), Cr (III), Bi (III), UO₂ (II), Er (III), Zn (II), Ni (II) в количестве 30-40 мас. при мольном соотношении (ААм) (нитрат металла) 20:1-50:1 и содержании стеклосфер микронного размера 60-70 мас. а электропроводящих волокон остальное.

Отличительной особенностью данного изобретения является снижение удельной плотности материала для РПП до 0,24-0,40 г/см² за счет повышения содержания стеклосфер микронного размера в связующем с 35-40 мас. до 60-70 мас.

Такое увеличение содержания стеклосфер становится возможным вследствие большей относительной прочности связующего продукта спонтанной полимеризации ААм в присутствии кристаллогидратов нитратов металлов Ca(NO₃)₂ · 4H₂O, Cr(NO₃)₃ · 9H₂O, Bi(NO₃)₃ · 5H₂O, UO₂(NO₃)₂ · 6H₂O, Er(NO₃)₃ · 6H₂O, Zn(NO₃)₂ · 6H₂O, Ni(NO₃)₂ · 6H₂O.

Экспериментально показано, что нижний предел по содержанию в связующем нитрате металла (мольное отношение к ААм 1:50) определяется производительностью процесса отверждения связующего: не более 8 ч при 20-70^oC. Верхний предел (мольное отношение к ААм 1:20) определен по резкому снижению прочности получаемого материала при большем содержании нитрата. Содержание в материале электропроводящих волокон составляет 0,1-1,0 мас. и определяется необходимыми диэлектрическими свойствами материала (диэлектрическая проницаемость, дисперсия), не оказывая практического влияния на прочность и ρ..

Обнаружено, что необходимый комплекс диэлектрических свойств заявляемого материала достигается в отличие от известного без дополнительного введения металлизированных стеклосфер.

В ходе исследований установлено, что нижний предел содержания в материале РПП стеклосфер микронного размера (60 мас.) определяется ρ заявляемого материала не более 0,40 г/см³, верхний предел /70 мас./ стеклосфер/ определяется резким снижением прочности материала при больших содержаниях стеклосфер.

Сущность изобретения иллюстрируется следующими примерами: Пример 1.

В колбу загружают 0,236 г Са(NO₃)₂ · 4H₂O, 1,42 г ААм 1,2 г воды и перемешивают до получения однородного раствора. В полученный раствор порциями добавляют 3,864 н стеклосфер диаметром 20-200 мкм и перемешивают. Полученный густой состав заливают в две формы размерами 24 · 48 · 5 мм и 250 · 5 · 5 мм после чего выдерживают при 30^oC в течение 5 ч. За это время протекает количественное отверждение связующего и испарения избытка воды. Образец, полученный в первой форме, используют для определения его удельной плотности r, образец из второй формы для измерения диэлектрической проницаемости (действительная часть eʹ, мнимая часть εʺ) в различном частотном диапазоне. Для полученного материала измеренные значения составили: εʹ 1,64, εʺ 0,01 (длина волны λ 27 см), r 0,34 г/см³.

Формула изобретения

Радиопоглощающий материал, содержащий диэлектрическое связующее с равномерно распределенными в нем стеклосферами микронного размера и электропроводящими волокнами, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности путем снижения удельной плотности, в качестве диэлектрического связующего выбран продукт спонтанной полимеризации акриламида в присутствии кристаллогидратов нитратов металлов из ряда Са(ll), Cr(lll), Вi(III), UO₂(ll),Er(lll), Zn(II), Ni(ll) в количестве 30 40 мас. при молярном соотношении акриламид/нитрат металла 20 50:1 и содержании стеклосфер микронного размера 60-70 мас. электропроводящие волокна остальное.