Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

радиопоглощающий материал

Классы МПК:C09D5/32 краски, поглощающие излучения 
C09D109/08 латекс
C09D125/04 гомополимеры или сополимеры стирола
C09D133/02 гомополимеры или сополимеры кислот; их металлических или аммониевых солей
C09D133/10 гомополимеры или сополимеры метакриловой кислоты
H01Q17/00 Устройства для поглощения излучаемых антенной волн; комбинированные конструкции из таких устройств с активными антенными элементами или системами
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-11-10
публикация патента:

Изобретение относится к радиопоглощающему материалу. Радиопоглощающий материал состоит из полимерного связующего, наполнителя в виде смеси порошкообразного феррита и карбонильного железа с диаметром частиц сферической формы 10-50 мкм и смеси фуллеренов С-60 и С-70. Радиопоглощающий материал дополнительно содержит углеродные нанотрубки в виде многослойных распрямленных нанотрубок диаметром от 10 нм до 0,1 мкм и длиной 10-100 мкм. Технический результат - снижение заметности защищаемого объекта в расширенном до 2,5 раз радиолокационном диапазоне электромагнитных волн. 2 табл., 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2482149

радиопоглощающий материал, патент № 2482149

Изобретение относится к материалам, уменьшающим величину и/или мощность отраженного сигнала от электромагнитной волны радиолокатора в широком диапазоне частот, и может быть использовано в качестве защитного приспособления для уменьшения радиолокационной заметности объектов различных типоразмеров и конфигурации в радиолокационном диапазоне «видимости» электромагнитных волн (ЭМВ).

Известен поглотитель электромагнитного излучения, в котором наполнитель выполнен в виде ориентированных произвольным образом нитей, образующих трехмерную пористую структуру, при этом на часть нитей нанесен проводящий слой.

/US 5561428, кл. H01Q 17/00, опубл. 01.10.1996 г./ /1/.

К его недостаткам можно отнести сложность изготовления при нанесении проводящего слоя на нити и формировании из нитей равномерной трехмерной нитевой структуры в наполнителе.

Известен синтетический диэлектрический материал широкополосного поглощения и отражения, содержащий синтетический материал с распределенными в нем эллипсовидными релеевскими отражателями с максимальным линейным размером, меньшим наименьшей длины волны в заданном частотном диапазоне. Релеевские частицы представляют собой изолятор, покрытый тонкой металлической оболочкой. Толщина материала выбрана больше максимальной длины волны рабочей полосы в синтетическом материале.

/US 5298903, кл. H01Q 17/00, опубл. 29.03.1994 г./ /2/.

К недостаткам данного материала можно отнести сложность его изготовления и нанесения на защищаемый объект.

Наиболее близким по технической сути и назначению к заявляемому изобретению является радиопоглощающий материал, содержащий полимерное связующее, наполнитель в виде смеси порошкообразного феррита и карбонильного железа с диаметром частиц сферической формы 10-50 мкм и смеси фуллеренов С-60 и С-70.

/RU 2300832 C2, МПК H01Q 17/00, опубл. 10.06.2006 / /3/.

К недостаткам данного материала можно отнести узкий диапазон частот облучения, в котором материал эффективно ослабляет отраженные волны.

Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание эластичного радиопоглощающего материала, который значительно снизит вероятность обнаружения и/или классификации объектов при использовании стационарных и мобильных радиолокаторов, работающих в диапазоне частот от 2 гГц до 20 гГц.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в снижении уровня и/или мощности отраженной электромагнитной волны от объекта в направлении облучающего радиолокатора на 10-20 дБ (в зависимости от требуемой величины снижения) по отношению к уровню и/или мощности лоцирующей электромагнитной волны радиолокатора при его размещении на любом расстоянии от защищаемого объекта.

Технический результат достигается тем, что известный радиопоглощающий материал, содержащий полимерное связующее, наполнитель в виде смеси порошкообразного феррита и карбонильного железа с диаметром частиц сферической формы 10-50 мкм и смеси фуллеренов С-60 и С-70, по предложению, дополнительно содержит углеродные нанотрубки в виде многослойных распрямленных трубок диаметром с 10 нм до 0,1 мкм и длиной 10-100 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полимерное связующее 40-60
Феррит 6-9
Карбонильное железо 28-42
Смесь фуллеренов С-60 и С-70 2-4
Углеродные нанотрубки4-5

и следующем соотношении фуллеренов в смеси, мас.%:

Фуллерен С-6070-99,9
Фуллерен С-70 0,1-30.

Добавление в композицию фуллеренов и многослойных распрямленных углеродных нанотрубок приводит к возникновению в материале специфических атомно-молекулярных структур, в которых под воздействием падающей электромагнитной волны возникают флуктуации электронной плотности, значительно снижающие уровень и/или мощность отражаемой в окружающее пространство электромагнитной волны. Наличие случайно ориентированных и равномерно расположенных в объеме полимерного связующего частиц наполнителя различных размеров приводит к образованию релеевских рассеивающих структур различных размеров, что приводит к расширению рабочего частотного диапазона предлагаемого материала. Работает радиопоглощающий материал следующим образом. Часть падающей на материал из пространства СВЧ-энергии электромагнитной волны поглощается путем преобразования в энергию теплового движения молекул материала наполнителя, а часть хаотично переотражается в пространство. В переотражении многократно участвуют все частицы наполнителя, являющиеся равномерно распределенными в полимерной основе элементарными точечными излучателями с широкими диаграммами направленности. Переотражение электромагнитной волны является не зеркальным, а диффузным (по аналогии из оптики можно привести эффект «пыльного зеркала»).

Пример апробации предложенного радиопоглощающего материала. В качестве полимерного связующего использованы латексы марок СКС-50ГПС (ГОСТ 14053-78), БС-50 «А» (ГОСТ 15080-77), БСК-70/2 (ТУ 38.103541-88), DL-950.

Наполнитель составлен в виде смеси карбонильного железа, феррита, фуллеренов (70% С60, 30% С70) и многослойных распрямленных углеродных нанотрубок при следующем соотношении компонентов мас.%: 42; 6; 4 и 5 соответственно. Радиопоглощающий материал может наноситься непосредственно на поверхность защищаемого объекта и/или на гибкую электропроводящую основу, выполненную из тканого и/или нетканого материала, из которого изготавливается чехол, покрытый радиопоглощающим материалом.

В качестве гибкой электропроводящей основы можно использовать нетканые материалы, представленные в таблице 1.

Таблица 1
Тип тканиРИКМА П-3Н-1000РИКМА П-10Н-1200УТТ-2С TTM арт.56041 «M»
Технические условия 8388-001-17310584-02 8378-491-365455028-00
Конструкция ткани Полиэфирная ткань, покрытая никелем толщиной 3 мкм Полиэфирная ткань, покрытая никелем толщиной 10 мкм Углеродная техническая ткань со специальной пропиткой Техническая металлизированная ткань с повышенными воздухо-, влаго- и паропроницаемостью
Масса 1 м2, г 135±15210±20 400±10 170±10
Диапазон рабочих температур, °С -40радиопоглощающий материал, патент № 2482149 +65-40радиопоглощающий материал, патент № 2482149 +65-40радиопоглощающий материал, патент № 2482149 +65-40радиопоглощающий материал, патент № 2482149 +65

Для создания внешнего декоративного слоя использованы эмали, например, марок АС-1151 (акрилстирольная, ТУ 6-10-1029-83), ХВ 16 (хлорвинильная, ТУ 6-10-1301-83), ЭП-140 (эпоксидная, ГОСТ 24709-81), HFA 133, 132, 130 (производство США MILC-83286, полиуретановая полуглянцевая, матовая, глянцевая, артикул 31738/317155/317011). Вышеуказанные эмали наносили на покрытие либо непосредственно, либо на подстилающий грунт.

Радиопоглощающий материал приготавливали путем механического смешивания компонентов непосредственно перед нанесением его на покрываемую поверхность. В зависимости от необходимого значения снижения уровня и/или мощности отражаемой электромагнитной волны готовили смеси с соответствующими соотношениями компонентов наполнителя.

После измерений, произведенных на объекте, выявлено три локальных участка с различными, высокими уровнями и/или мощностями отражаемой электромагнитной волны. Первый - в виде уголкового отражателя на поверхности объекта, второй представлял собой кромку, образованную пересечением двух плоскостей, третий - в виде плоской пластины, расположенной по нормали к оси облучения.

Для ослабления отражения от первого участка потребовалось нанести на него радиопоглощающий материал с рецептурой № 1 толщиной 1,5 мм. Это привело к снижению отражения на 13 дБ. На второй участок напылили радиопоглощающий материал толщиной 1,5 мм с рецептурой № 2, что привело к снижению отражения на 19 дБ. Для ослабления отражения от третьего участка на пластину был нанесен слой материала толщиной 1,5 мм с рецептурой № 3, что привело к снижению отражения на 15 дБ. Состав рецептур представлен в таблице 2. Аналогичные испытания проводили с материалом покрытия, принятого за прототип (см Фиг.). Диаграмма зависимости ослабления мощности отражаемой волны радиолокатора в диапазоне частот 2-20 гГц при использовании полимера с наполнителем в виде феррита, карбонильного железа и с добавлением фуллеренов и многослойных распрямленных углеродных нанотрубок приведена на Фиг. Приведенные характеристики получены для материала толщиной примерно 1,5 мм, нанесенного на металлическую основу.

Таблица 2
НаименованиеСостав,%
Рецептура № 1полимерное связующее - 40
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 феррит - 9
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 карбонильное железо - 42
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Смесь фуллеренов С-60 и С-70 - 4
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Углеродные нанотрубки - 5
Рецептура № 2полимерное связующее - 48
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 феррит - 7
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 карбонильное железо - 36
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Смесь фуллеренов С-60 и С-70 - 4
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Углеродные нанотрубки - 5
Рецептура № 3полимерное связующее - 45
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 феррит - 7
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 карбонильное железо - 39
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Смесь фуллеренов С-60 и С-70 - 4
радиопоглощающий материал, патент № 2482149 Углеродные нанотрубки - 5

Использование изобретения по сравнению с известным материалом обеспечивает снижение заметности защищаемого объекта в расширенном до 2,5 раз радиолокационном диапазоне электромагнитных волн (ЭМВ). Производство и использование заявляемого материала не накладывает жестких требований к безопасности персонала и технологическому оборудованию, т.к. все используемые материалы не токсичны.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Радиопоглощающий материал, содержащий полимерное связующее, наполнитель в виде смеси порошкообразного феррита, и карбонильного железа с диаметром частиц сферической формы 10-50 мкм, и смеси фуллеренов С-60 и С-70, отличающийся тем, что он дополнительно содержит углеродные нанотрубки в виде многослойных распрямленных трубок диаметром от 10 нм до 0,1 мкм и длиной 10-100 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полимерное связующее 40-60
Феррит 6-9
Карбонильное железо 28-42
Смесь фуллеренов С-60 и С-70 2-4
Углеродные нанотрубки4-5


и следующем соотношении фуллеренов в смеси, мас.%:

Фуллерен С-6070-99,9
Фуллерен С-70 0,1-30


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2482149

patent-2482149.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C09D5/32 краски, поглощающие излучения 

Патенты РФ в классе C09D5/32:
лаковая композиция -  патент 2505572 (27.01.2014)
способ изготовления поглощающего покрытия -  патент 2503103 (27.12.2013)
полимерный композиционный материал для радиоэлектронной техники -  патент 2502767 (27.12.2013)
радиопоглощающий материал и способ получения радиопоглощающего покрытия -  патент 2502766 (27.12.2013)
поглотитель электромагнитных волн и радиопоглощающий материал для его изготовления -  патент 2500704 (10.12.2013)
полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии -  патент 2495069 (10.10.2013)
полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии -  патент 2493186 (20.09.2013)
защитное покрытие -  патент 2470967 (27.12.2012)
полимерные красители, покровные композиции и термографические офсетные печатные формы -  патент 2442812 (20.02.2012)
способ увеличения светостойкости лакокрасочных покрытий и защитных составов -  патент 2441046 (27.01.2012)

Класс C09D109/08 латекс

Патенты РФ в классе C09D109/08:
состав для теплоизоляции строительных конструкций -  патент 2525536 (20.08.2014)
способ защиты полимерных материалов от воздействия ультрафиолетового излучения -  патент 2471838 (10.01.2013)
способ защиты полимерных материалов от воздействия ультрафиолетового излучения -  патент 2448139 (20.04.2012)
композиция для защитного покрытия поверхности бетонной конструкции (варианты) -  патент 2422482 (27.06.2011)
пленка латексной краски, устойчивая к неблагоприятному воздействию воды, композиция для ее получения и способ ее получения -  патент 2418825 (20.05.2011)
пленкообразующий материал для ухода за свежеуложенным бетоном -  патент 2359947 (27.06.2009)
способ получения материала для защитного покрытия -  патент 2325417 (27.05.2008)
способ получения полимерной композиции отделочного покрытия для пористых поверхностей -  патент 2268278 (20.01.2006)
композиция для защитного покрытия -  патент 2255099 (27.06.2005)
вибропоглощающая мастика -  патент 2246516 (20.02.2005)

Класс C09D125/04 гомополимеры или сополимеры стирола

Класс C09D133/02 гомополимеры или сополимеры кислот; их металлических или аммониевых солей

Класс C09D133/10 гомополимеры или сополимеры метакриловой кислоты

Класс H01Q17/00 Устройства для поглощения излучаемых антенной волн; комбинированные конструкции из таких устройств с активными антенными элементами или системами

Патенты РФ в классе H01Q17/00:
углеродсодержащая композиция для радиозащитных материалов -  патент 2519244 (10.06.2014)
многофункциональный поглотитель электромагнитных волн -  патент 2510951 (10.04.2014)
способ изготовления объемных поглотителей свч-энергии -  патент 2510926 (10.04.2014)
способ изготовления поглощающего покрытия -  патент 2503103 (27.12.2013)
полимерный композиционный материал для радиоэлектронной техники -  патент 2502767 (27.12.2013)
поглотитель электромагнитных волн и радиопоглощающий материал для его изготовления -  патент 2500704 (10.12.2013)
малоотражающее покрытие на основе омега-частиц и способ его изготовления -  патент 2497245 (27.10.2013)
материал для поглощения электромагнитных волн -  патент 2494507 (27.09.2013)
полимерная композиция для поглощения высокочастотной энергии -  патент 2493186 (20.09.2013)
способ ослабления энергии электромагнитного излучения -  патент 2490762 (20.08.2013)

Наверх