Способ получения композитного материала

Изобретение относится к промышленности, в частности к способам изготовления композитного материала с поглощающими электромагнитные волны свойствами, и может быть использовано для экранирования (защиты) промышленного оборудования и промышленных зданий. Способ получения композитного материала включает подачу волокнистой основы, формирование волокнистого полотна путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, состоящей из компонентов, взятых при следующем соотношении, мас. %: магнетит - 80-99, полимерное связующее - 1-20, фиксацию структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течение 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двух нагревающихся валов при температуре 180-400°С. Количество листов волокнистого полотна в композитном материале составляет от 1 до 10 штук. Магнетит используют сферической формы со средним размером 50 мкм. В качестве волокнистого полотна используют ватин, полиэфирный дренажный материал ДВМ 140. Изобретение позволяет повысить степень защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к промышленности, в частности к способам изготовления композитного материала с поглощающими электромагнитные волны свойствами, и может быть использовано для экранирования (защиты) промышленного оборудования, и промышленных зданий.

Известен способ получения радиопоглощающего покрытия (RU 2228565), включающий вакуумное распыление в аргоноводородной рабочей среде графита и ферромагнитного материала и осаждение продуктов распыления в виде пленки на переплетенные арамидные высокомодульные нити при отношении потоков углерода и ферромагнитного материала 0,25-1,0.

Указанный способ трудоемкий, что сдерживает его широкое применение.

Известен способ получения нетканного материала для поглощения электромагнитного излучения СВЧ-диапазона (RU 2205482), в котором приготовление смески волокон проходит в три этапа: на первом раскладывают углеродное волокно на диэлектрическое в виде клочков массой 0,5-1,0 г, на втором проводят грубое рыхление с контролем массы клочков, на третьем проводят тонкое рыхление и расчесывание смески.

Недостаток известного способа - сложность технологии и малая поглощающая способность материала в СВЧ диапазоне.

Задачей изобретения является усовершенствование способа изготовления композитного материала, обладающего высокими экранирующими свойствами.

Технический результат - повышение степени защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.

Технический результат достигается тем, что способ изготовления композитного материала включает подачу волокнистой основы, формирование волокнистого полотна, фиксацию структуры волокнистого полотна, при этом формирование структуры волокнистого полотна осуществляют путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, состоящей из компонентов, взятых при следующем соотношении, масс %:

- магнетит - 80-99,

- полимерное связующее - 1-20,

а фиксацию структуры волокнистого полотна осуществляют путем его прокатывания в течении 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двух нагревающихся валов при температуре 180 - 400°С. Количество листов волокнистого полотна в композитном материале может составлять от 1 до 10 штук. Магнетит используют сферической формы со средним размером частиц 50 мкм.

Преимущество предлагаемого способа заключается в том, что формирование волокнистого полотна осуществляют путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с, что позволяет обеспечивать равномерное внесение и распределение смеси частиц пропитки под действием магнитного поля в структуре движущейся волокнистой основы, а также предотвращает образование воздушных полостей, а использование смеси частиц в соотношении, масс %:

- магнетит - 80-99,

- полимерное связующее - 1-20,

позволяет получать композитный материал с наилучшими свойствами защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне. Частицы магнетита формируют массив частиц, а полимерное связующее позволяет закрепить их в структуре волокнистого полотна.

Благодаря использованию магнитного поля с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с на стадии пропитки смесь частиц в структуре волокнистого полотна укладывается в гексагональную (тетраэдрическую) структуру укладки, формируя плотный массив частиц. Данная структура частиц в волокнистом полотне обеспечивает максимальную степень защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.

Осуществление фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двумя нагревающихся валов при температуре 180-400°С позволяет провести скрепление смеси частиц в пропитанном волокнистом полотне совместно с защитной оболочкой. За счет спекания полимерного связующего структура укладки частиц магнетита Fe3O4 в материале фиксируется, что обеспечивает получение гибкого, прочного, обладающего хорошими свойствами защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне.

При использовании смеси частиц, в которых содержание магнетита менее 80% приводит к возникновению полостей на поверхности материала в которых отсутствуют частицы, а находится лишь полимерное связующее, что приводит к резкой потере качества композитного материала.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется примером.

Пример 1. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют холстопрошивное волокно - ватин, прошитое лавсановой нитью, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна в движении со скоростью 0,01 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу, взятых при следующем содержании 80 и 20 мас % соответственно. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна, который осуществляют путем его прокатывания в течении 1 секунды между двумя листами защитной оболочки из бумаги и двух нагревающихся валов при температуре 250°С.

Пример 2. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют полиэфирный дренажный материал ДВМ 140, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна со скоростью 0,05 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу взятых при следующем содержании 90 и 10 мас %. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 2 секунд между двумя листами защитной оболочки из полиэтилена и двух нагревающихся валов при температуре 180°С.

Пример 3. Подачу волокнистой основы, в качестве которой используют холстопрошивное волокно - ватин, прошитое лавсановой нитью, осуществляют с помощью приводных валиков. Далее материал поступает на этап формирования волокнистого полотна со скоростью 0,1 м/с, где холстопрошивное полотно пропитывается под действие магнитного поля смесью частиц, в качестве которых используют: магнетит Fe3O4 и полимерную смолу взятых при следующем содержании 99 и 1 мас %. После того как холстопрошивное волокно пропиталось оно поступает на этап фиксации структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течении 0,1 секунды между двумя листами защитной оболочки из полиэтилена и двух нагревающихся валов при температуре 400°С.

Значения коэффициента отражения электромагнитного излучения заявляемого материала в сравнении с прототипом приведены в таблице 1.

Полученные образцы композитного материала были подвергнуты исследованию спектра отражения и частотных характеристик ослабления электромагнитного излучения в диапазоне от 8 до 12 ГГц с использованием панорамного измерителя ослабления и коэффициента стоячей волны по напряжению (КСВН) Р2-61 с индикатором Я2Р-61.

Совокупность предлагаемых признаков позволяет достичь желаемый технический результат.

1. Способ получения композитного материала, включающий подачу волокнистой основы, формирование волокнистого полотна, фиксацию структуры волокнистого полотна, отличающийся тем, что формирование волокнистого полотна осуществляют путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 м/с смесью частиц, состоящей из компонентов, взятых при следующем соотношении, мас. %:

- магнетит - 80-99,

- полимерное связующее - 1-20,

а фиксацию структуры волокнистого полотна осуществляют путем его прокатывания в течение 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двух греющих валов при температуре 180-400°С.

2. Способ получения композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что количество листов волокнистого полотна в композитном материале составляет от 1 до 10 штук.

3. Способ получения композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что магнетит используют сферической формы со средним размером частиц 50 мкм.

4. Способ получения композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что в качестве волокнистого полотна используют ватин, полиэфирный дренажный материал ДВМ 140.

5. Способ получения композитного материала по п. 1, отличающийся тем, что в качестве защитной оболочки используют бумагу, полиэтилен.



 

Похожие патенты:

Использование: для защиты от электромагнитного излучения. Сущность изобретения заключается в том, что устройство выполнено в виде ячеистой основы, образованной скрепленными друг с другом шнурами 1, изготовленными из диэлектрического материала, на шнуры намотаны поглощающие элементы в виде спиралей, выполненных из ферромагнитных микропроводов в стеклянной изоляции, длина каждого витка каждой из спиралей составляет от 1 до 1, 5 λ, где λ - минимальная длина падающей электромагнитной волны рабочего частотного диапазона электромагнитного воздействия.

Использование: для поглощения электромагнитного излучения в диапазоне высоких частот. Сущность изобретения заключается в том, что состав для получения материала, поглощающего электромагнитное излучение, включает стекло и карбид кремния, при этом в качестве стекла содержит жидкое стекло с модулем 2,6-3,3, в качестве карбида кремния содержит отход полупроводникового производства, состоящий из арсенида галлия и карбида кремния, с размером частиц до 10 мкм, а также дополнительно содержит вспученный перлит и отвердитель при следующем соотношении компонентов, мас.%: жидкое стекло с модулем 2,6-3,3 65–74, отход полупроводникового производства с размером частиц до 10 мкм 6–20, отвердитель 8–11, вспученный перлит 7–9.

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к антеннам и излучателям электромагнитного поля в составе активных антенных решеток. Заявленная активная антенная решетка содержит приемное/передающее устройство, фидеры, проводящий экран и расположенные над ним излучающие элементы.

Изобретение относится к области радиофизики, и материал предназначен для поглощения электромагнитного излучения сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона, причем его структура и свойства адаптированы для использования в средствах экипировки и создания элементов носимой одежды для маскировки человека в СВЧ-диапазоне.

Изобретение относится к материалам для поглощения электромагнитных волн и конструкциям поглотителей, может быть использовано для создания экранов и панелей, для уменьшения инфракрасной и радиолокационной заметности объектов, в частности к использованию поглощающих и изоляционных материалов для уменьшения отражения радиолокационных сигналов и количества испускаемого инфракрасного излучения от объектов.

Использование: для снижения радиолокационной и инфракрасной заметности объектов. Сущность изобретения заключается в том, что предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в качестве защитного маскирующего материала для обеспечения скрытности вооружения и военной техники от аппаратуры наблюдения, систем обнаружения, распознавания и захвата цели, работающих в радиолокационном и инфракрасном диапазоне длин волн электромагнитного излучения (ЭМИ).

Настоящее изобретение относится к способу изготовления радиопоглощающего элемента, который может быть использован при оснащении безэховых камер и экранированных помещений.
Изобретение относится к радиопоглощающим конструкционным материалам. Материал содержит 30-60 мас.% карбида кремния, 20-50 мас.% наполнителей в виде ферритов на основе ВаО и СoО и остальное керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия.

Изобретение относится к технике сверхвысоких частот и предназначено для уменьшения радиолокационной заметности объектов военной техники, например летательных аппаратов.

Изобретение относится к элементам электрического оборудования, поглощающим излученные антенной электромагнитные волны с целью уменьшения отражений при калибровке радиоизмерительных или радиолокационных устройств.

Группа изобретений относится к способу получения аппретированных углеродных волокон и к композиционным материалам на их основе, предназначенным в качестве конструкционных полимерных материалов в аддитивных технологиях.

Изобретение относится к углерод-полисульфоновым полимерным композитам, в частности к углепластикам на основе полисульфона, которые применяются в космической технике, авиа-, вертолето-, автомобилестроении, аддитивных технологиях.
Изобретение относится к композитному продукту и к способу его получения. Композитный продукт содержит термически модифицированный компонент из цельной древесины, по меньшей мере одна сторона которого покрыта слоем композиционного материала, содержащего термически модифицированный целлюлозный материал и полимер.

Изобретение относится к способу получения конструкционных слоистых композитных материалов на основе препрегов из стеклоткани либо углеткани, пропитанных отверждаемым полимером и может найти применение при изготовлении фюзеляжей в авиационной и аэрокосмической технике, а также композитных изделий другого назначения, к прочностным и защитным свойствам которых предъявляются высокие требования.

Изобретение относится к композиции связующего, предназначенной для изготовления полимерного композиционного материала (ПКМ) или препрегов для ПКМ, к вариантам способа получения композиции связующего, к способу отверждения композиции связующего, к полимерному композиционному материалу и способу его получения.

Изобретение относится к области полимерных композиционных материалов (ПКМ), а именно к аппретированию углеродных волокон, предназначенных для получения материалов, которые могут быть использованы в химической, нефтяной и металлургической промышленности, авиатехнике для создания изделий и элементов конструкций, подвергающихся воздействию повышенных температур.
Изобретение относится к композиции проклеивающего средства для волокна. Композиция содержит полиэфирную смолу (A), реактивное соединение (B) и смолу (С), отличную от полиэфирной смолы (А).

Изобретение относится к композиционным материалам и способам их получения и может быть использовано в автомобилестроении, судостроении, авиационно-космической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к технологии изготовления шумозащитных ограждений. Проводят экструзию смеси изотактического полипропилена с модификатором на основе м-фенилен-бис-малеинимида.

Изобретение относится к способу получения композиционного материала на основе наполнителя и полимерного связующего. В состав наполнителя, который обрабатывают низкотемпературной неравновесной плазмой, входит сверхвысокомолекулярное полиэтиленовое волокно и, при необходимости, дополнительный материал.

Изобретение относится к промышленности, в частности к способам изготовления композитного материала с поглощающими электромагнитные волны свойствами, и может быть использовано для экранирования промышленного оборудования и промышленных зданий. Способ получения композитного материала включает подачу волокнистой основы, формирование волокнистого полотна путем пропитки волокнистой основы в магнитном поле с магнитной индукцией 0,3-1 Тл в движении со скоростью 0,01-0,1 мс смесью частиц, состоящей из компонентов, взятых при следующем соотношении, мас. : магнетит - 80-99, полимерное связующее - 1-20, фиксацию структуры волокнистого полотна путем его прокатывания в течение 0,1-2 секунд между двумя листами защитной оболочки и двух нагревающихся валов при температуре 180-400°С. Количество листов волокнистого полотна в композитном материале составляет от 1 до 10 штук. Магнетит используют сферической формы со средним размером 50 мкм. В качестве волокнистого полотна используют ватин, полиэфирный дренажный материал ДВМ 140. Изобретение позволяет повысить степень защиты от электромагнитного излучения в СВЧ-диапазоне. 4 з.п. ф-лы, 1 табл.

Наверх