Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии
Владельцы патента RU 2497851:
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт приборостроения имени В.В. Тихомирова" (RU)
Изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах, и для изготовления поглощающих элементов для миниатюрных волноводных устройств. Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор холодного отверждения №68, поглощающий наполнитель - железо карбонильное радиотехническое марки P-10 и этилсиликата-40. Изобретение обеспечивает высокие поглощающие свойства в диапазоне частот 8,5-10,5 ГГц, снижение усадки, однородность структуры и повторяемость СВЧ-характеристик. 2 табл., 3 пр.
Предлагаемое изобретение относится к радиоэлектронной технике, в частности к получению полимерных композиций, предназначенных для поглощения паразитных излучений в замкнутом герметичном объеме СВЧ устройств, особенно в бортовых микрополосковых СВЧ-устройствах и для изготовления поглощающих элементов для миниатюрных волноводных устройств.
Известны поглощающие материалы (состав №19 ОСТ 107.460007.006-92 эпоксидная смола ЭД-16 ГОСТ 10587-84, полиэфир №1 ТУ 6-05-1122. тальк ТУ 21-25-207, карбонильное железо ГОСТ 13610-79, изо-МТГФА ТУ 6-09-33, ускоритель УП-606/2 ТУ 6-094136-75 при следующем соотношении, мас.ч:
| Эпоксидная смола ЭД-16 | - 40 |
| Карбонильное железо | - 61,5 |
| Полиэфир №1 | - 3 |
| Тальк | - 15 |
Изо-МГТФ из расчета на 100 г смолы ЭД-16 - 3,86 К МГТФА (где К - эпоксидное число смолы)
Ускоритель УП-606/2 из расчета на 100 г смолы 1,5 г
Однако, он имеет недостаточный интервал рабочих температур (-60 -+150)°C, не выдерживает длительного воздействия повышенной влажности, требует защитного покрытия. Не обеспечивает достаточного поглощения высокочастотной энергии, при малых толщинах хрупкий.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является [патент РФ 2349615 C1 опубликованный 20.03.2009] полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, содержащая полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор - катализатор холодного отверждения №68, а также поглощающий наполнитель, отличающийся тем, что в качестве поглощающего наполнителя она содержит железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Каучук синтетический низкомолекулярный | |
| диметилсилоксановый СКТН | 15-25 |
| Железо карбонильное | 78-83 |
| Катализатор холодного отверждения | 0,6-1,0 |
Недостатком прототипа является недостаточная эффективность поглощения высокочастотной энергии, диапазон рабочих частот, высокая вязкость и неоднородность структуры, из-за этого невозможность использования ее для изготовления тонких плоских и профилированных гибких пластин для поглощения нежелательных типов СВЧ колебаний в сложных микрополосковых устройствах и отсутствие повторяемости СВЧ характеристик элементов, выполненных из этой композиции, а также значительная усадка, что не позволяет производить изготовление точных элементов из этой композиции.
Техническим результатом предложенного изобретения является получение полимерной композиции с высокими поглощающими свойствами в более широком диапазоне частот, снижение усадки, обеспечение однородности структуры и повторяемости СВЧ характеристик.
Сущность изобретения состоит в том, что предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии содержит полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, и катализатор холодного отверждения №68 (ОСТ 38.03239-81), а также поглощающий наполнитель, железо карбонильное радиотехническое марки Р-10.
Новым в предлагаемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии является содержание в ней этилсиликата-40 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:
| Каучук синтетический низкомолекулярный | 15-25 |
| диметилсилоксановый СКТН | |
| (ТУ 2294-002-00152000-96. | |
| ГОСТ 13835-73) | |
| Катализатор холодного отверждения | |
| №68 (ОСТ 38.03239-81) | 15-25 |
| Железо карбонильное радиотехническое | |
| марки Р-10 (ГОСТ 13610-79) | 105-175 |
| Этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-84) | 1,5-2,5 |
Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии изготавливается простым смешиванием компонентов и их отверждением при комнатной температуре.
В таблице 1 приведены составы предлагаемой композиции для поглощения высокочастотной энергии.
| Таблица 1 | ||||
| № п/п | компоненты | Пр.1 | Пр.2 | Пр.3 |
| 1 | Каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН (ТУ 2294-002-00152000-96. ГОСТ 13835-73) | 15 | 20 | 25 |
| 2 | Железо карбонильное радиотехническое марки Р-10 (ГОСТ 13610-79) | 105 | 140 | 175 |
| 3 | Катализатор холодного отверждения №68 (ОСТ 38.03239-81) | 1,5 | 2 | 2,5 |
| 4 | Этилсиликат-40 (ГОСТ 26371-84) | 1,5 | 2 | 2,5 |
Указанный диапазон компонентов выбран вследствие того, что при уменьшении количества порошка железа карбонильного радиотехнического невозможно достичь требуемого поглощения паразитного излучения в замкнутом герметичном объеме СВЧ-устройств, а при увеличении количества порошка железа карбонильного радиотехнического невозможно использовать предлагаемую полимерную композицию из-за увеличения ее вязкости, неоднородности и уменьшения эластичности.
При увеличении количества катализатора холодного отверждения №68 сокращается жизнеспособность полимерной композиции, увеличивается вязкость, а наличие невыделенных пузырей воздуха приводит к увеличению КСВ. При уменьшении количества катализатора холодного отверждения №68 не происходит полного отверждения композиции.
В таблице 2 приводятся результаты сравнительных испытаний аналога и заявляемой полимерной композиции для поглощения высокочастотной энергии
| Таблица 2 | |||||
| № п/п | Показатели | прототип | |||
| 1 | КСВ | 1,5-2,0 | 1,3 | 1,35 | 1,32 |
| 2 | Диапазон частот, ГГц | 9-10 | 8,5-10,5 | 8,5-10,5 | 8,5-10,5 |
| 3 | Усадка, % | 5 | 2,1 | 2,5 | 2,0 |
| 4 | Повторяемость СВЧ-характеристик | Не обеспеч. | Обеспеч. | Обеспеч. | Обеспеч. |
Как видно из данных приведенных в таблице 2, предлагаемая полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии имеет ряд преимуществ:
- более низкий КСВ («1,3,435» против «1,5-2,0»);
- более широкий диапазон частот («8,5-10,5» против «9-10»);
- меньшую усадку («2-2,5%» против «5%»)
- повторяемость СВЧ-характеристик.
Полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии, содержащая полимер - каучук синтетический низкомолекулярный диметилсилоксановый СКТН, катализатор - катализатор холодного отверждения №68, а также в качестве поглощающего наполнителя она содержит железо карбонильное радиотехническое марки Р-10, отличающаяся тем, что дополнительно содержит этилсиликат-40, при следующем соотношении компонентов в мас.ч:
| Каучук синтетический низкомолекулярный | |
| диметилсилоксановый СКТН | 15-25 |
| Железо карбонильное Р-10 | 105-175 |
| Катализатор холодного отверждения №68 | 1,5-2,5 |
| Этилсиликат-40 | 1,5-2,5 |
