×
08.03.2019
219.016.d2e5

Радиопоглощающий конструкционный материал

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: 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. Материал обладает достаточно высокой прочностью, широким диапазоном рабочих частот, в котором обеспечивается поглощение электромагнитного излучения, и работоспособностью при повышенных температурах. 3 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области радиотехники, и может быть использовано для создания деталей и элементов, поглощающих радиоволны сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона.

Одной из областей применения радиопоглощающих материалов (РПМ) и радиопоглощающих покрытий (РПП) является уменьшение отраженного сигнала с целью уменьшения радиолокационной заметности военной техники, в частности самолетов. Для решения таких задач необходимо создание РПМ, поглощающих излучение в широком СВЧ поддиапазоне при тяжелых условиях эксплуатации.

Широко известными и широко применяемыми радиопоглощающими материалами являются материалы на основе полимерного связующего с наполнителями различных типов (ферритов, металлов, полупроводников и т.д.). Основным их применением является создание на их основе радиопоглощающего покрытия, наносимое на конструкционный материал (обычно металл), из-за их низкой прочности и низких рабочих температур.

Известен радиопоглощающий материал, включающий в себя в качестве полимерного связующего синтетический клей "Элатон" на основе латекса и в качестве магнитного наполнителя - порошкообразный феррит или карбонильное железо при соотношении компонентов, мас. %: синтетический клей "Элатон" на основе латекса 80-20, порошкообразный феррит или карбонильное железо 20-80. [Патент РФ №2155420]

Недостатком такого материала является низкие прочностные характеристики получаемого покрытия, а также низкий диапазон рабочих температур, ограниченные главным образом связующего компонента - синтетического клея.

Известен поглотитель электромагнитных волн, который представляет собой многослойное интерференционное покрытие, включающее несколько слоев переменной толщины, между которыми расположены двухмерные решетки резонансных элементов. [Патент РФ №2119216].

Существенным недостатком такого поглотителя является сложная технология его создания, требующая точного изготовления и контроля толщины каждого слоя диэлектрика и резонансных объектов.

Большой интерес представляют радиопоглощающие материалы, которые могут быть использованы для непосредственного изготовления деталей и узлов, т.е. быть конструкционными. Для таких материалов важна технологичность их получения, а также простота изготовления конечных изделий из них.

Известен композиционный радиопоглощающий конструкционный материал, который представляет собой монолитную композицию двух «пакетов», первый из которых выполняет функцию радиопоглощающего пакета, в состав которого введены пленки гидрогенизированного аморфного углерода с наночастицами 3d-металлов. Второй пакет воспринимает основную прочностную нагрузку. [Патент РФ №2623577]

Недостатком такого конструкционного материала является крайне узкий диапазон поглощаемого электромагнитного излучения (ЭМИ), а также невозможность применения такого материала в высокотемпературных элементах.

Наиболее близким является композиционный материал на основе карбида кремния с наполнителем из карбонильного железа в который, в качестве спекающей добавки, введено 20% силикатного стекла [Патент РФ №2324991]. Обжиг и прессование осуществляют в одной и той же форме, выполненной из графита. Обжиг осуществляют в одну стадию при температуре не более 900°С.

К недостаткам прототипа можно отнести низкий значения коэффициентов поглощения и отражения. Также прочностные характеристики предложенного материала определяются исключительно прочностью силикатного стекла. Этот факт вместе с низкой температурой спекания приводит к ограничению в диапазоне рабочих температур, как по прочностным характеристикам так и по радиопоглощающим.

Задачей предлагаемого изобретения является создание конструкционного радиопоглощающего материала с наполнителем.

Техническим результатом является достаточная высокая прочность керамического материала, широкий диапазон рабочих частот, в котором обеспечивается поглощение ЭМИ, работоспособность материала при повышенных температурах.

Технический результат достигается тем, что радиопоглощающий конструкционный материал, содержит в своем составе в качестве наполнителей ферриты на основе ВаО и СоО и в качестве керамической связки используется добавка на основе титаната марганца и оксида алюминия при следующем соотношении компонентов, мас. %: SiC - 30-60, Ферриты - 20-50, керамическая связка - остальное.

В отличии от прототипа, в предлагаемом изобретении в качестве наполнителя вместо карбонильного железа используются ферриты на основе ВаО и СоО. Известна низкая стойкость карбонильного железа к длительным тепловым нагрузкам. Введение в состав ферритов ВаО и СоО позволило расширить диапазон рабочих температур до 700 град.С.

В предлагаемом изобретении поглощение электромагнитного излучения происходит за счет двух типов поглощения. Магнитные потери обусловлены наличием в составе феррита BaO6-Fe2O3 и феррита CoO-Fe2O3. Феррит бария за счет гексагональной структуры имеет наибольшую эффективность в сантиметровой области длин волн, в то время как феррит кобальта имеет кубическую структуру и вносит существенный вклад в поглощение ЭМИ в области дециметровых длин волн.

Применение в качестве матрицы композиционного материала карбида кремния позволяет применять предлагаемый материал в качестве высокотемпературного конструкционного материала. Также карбид кремния является полупроводниковым материалом и также вносит существенный вклад радиопоглощение за счет полупроводникового типа поглощения, обусловленного потерями на электропроводность. Также карбидкремниевая матрица является отделителем частиц ферритов между собой.

В отличии от прототипа, в качестве спекающей добавки используется добавка на основе титаната марганца и оксида алюминия. Данная добавка является низкотемпературной (1300 град.С), что позволяет не подвергать ферриты влиянию высоких температур при спекании, но в то же время позволяет получать материал достаточной прочности для его использования в качестве конструкционного.

Пример 1.

Радиопоглощающий конструкционный материал, содержащий карбид кремния и наполнители, отличающийся тем, что он содержит керамическую связку на основе титаната марганца и оксида алюминия, при этом в качестве наполнителей он содержит ферриты на основе ВаО и СаО при следующем соотношении компонентов, мас. %: карбид кремния - 40, ферриты на основе ВаО и СоО - 40, керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия - 20. Образцы изготавливаются методом горячего шликерного литья. Данная технология является простой и позволяет получать изделия сложной геометрической формы и обеспечивает высокую производительность. Технология включает в себя следующие этапы: подготовка исходных порошков, смешивание, подготовку горячего шликера, формование заготовки под давлением, предварительный обжиг, обжиг изделия. В отличие от технологии прессования, полученные образцы и изделия не нуждаются в дополнительной механической обработке.

Полученные образцы были испытаны на прочность при трехточечном изгибе в соответствии с ГОСТ 24409-80. Прочность полученного материала составила 65 МПа при комнатной температуре. Прочность материала при температуре 700°С составила 64 МПа. Предел прочности при сжатии составил 97 МПа. Микротвердость материала составляет 2034±50 МПа. Для измерения радиопоглощающих свойств применялся измеритель панорамный КСВН Р2-137. Предлагаемый материал имеет следующие характеристики: коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 20°С: -4,1 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 20°С: -5,4 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 700°С: -4,4 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 700°С: -5,2 Дб.

Пример 2.

Изготовление образцов проводилось аналогично примеру 1, но при других значениях соотношений компонентов, мас. %: карбид кремния - 30, ферриты на основе ВаО и СоО - 50, керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия - 20. Полученный материал по прочностным характеристикам близок к материалу в примере 1. Данный материал наиболее применим в областях более высоких частот вследствие повышенных значений поглощения в этой области: Коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 20°С: -3,5 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 20°С: -6,1 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 700°С: -3,4 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 700°С: -6,0 Дб.

Пример 3.

Изготовление образцов проводилось аналогично примеру 1, но при других значениях соотношений компонентов, мас. %: карбид кремния - 60, ферриты на основе ВаО и СоО - 20, керамическая связка на основе титаната марганца и оксида алюминия - 20. Полученный материал по прочностным характеристикам близок к материалу в примере 1. Данный материал наиболее применим в областях более низких частот вследствие повышенных значений поглощения в этой области: Коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 20°С: -5,1 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 20°С: -3,4 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 2 ГГц при температуре 700°С: -5,4 Дб, коэффициент ослабления отраженного сигнала при частоте 18 ГГц при температуре 700°С: -3,2 Дб.

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 108 items.
20.06.2013
№216.012.4b44

Композиционный материал на основе кальцийфосфатного цемента для заполнения костных дефектов

Изобретение относится к области медицины и касается цементных материалов для пластической реконструкции поврежденных костных тканей. Композиционный материал выполнен на основе реакционно-твердеющей смеси порошков: трикальцийфосфата, содержащих частицы гидроксиапатита размером от 38 до 220 мкм....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484850
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.4fa1

Пористый кальций-фосфатный цемент

Изобретение относится к медицине. Описан пористый кальций-фосфатный гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок β-трикальцийфосфата, монокальцийфосфата моногидрата, затворяющую жидкость, представляющую собой 7-9%-ный водный раствор лимонной кислоты, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485978
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.10.2013
№216.012.732b

Способ термической обработки деформируемых магнитотвердых сплавов на основе системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к обработке магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности и т.д. Для повышения коэрцитивной силы изделий из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495140
Дата охранного документа: 10.10.2013
27.12.2013
№216.012.8fe0

Брушитовый гидравлический цемент (варианты)

Изобретение относится к медицине. Описан брушитовый гидравлический цемент для восстановления костных тканей, содержащий порошок α-трикальцийфосфата и затворяющую жидкость, представляющую собой раствор фосфата магния в фосфорной кислоте, где цементный порошок содержит гранулы карбоната кальция...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502525
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.8fe1

Покрытие на имплант из титана и его сплавов и способ его приготовления

Изобретение относится к области медицины. Описано покрытие на имплант из титана и его сплавов, состоящее из двух слоев. Первый слой состоит из оксидов титана, в основном TiO, второй слой состоит из оксида алюминия гамма-модификации, общая толщина двухслойного покрытия составляет от 40 до 180...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502526
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9004

Способ приготовления катализатора для очистки отработавших газов двигателей внутреннего сгорания и катализатор, полученный этим способом

Изобретение относится к способам получения блочных катализаторов, катализаторам очистки отработавших газов (ОГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Описан способ приготовления катализатора для очистки ОГ ДВС, в котором для нанесения промежуточного покрытия и активной фазы используют водную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502561
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e48

Способ получения мезопористого наноразмерного порошка диоксида церия (варианты)

Изобретение относится к химической промышленности, к производству наноразмерных порошков оксидов металлов для мелкозернистой керамики широкого спектра. Способ получения порошка диоксида церия включает стадии: получение водного 0,05М раствора нитрата церия или ацетата церия, используя Се(NО)·6НO...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506228
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.04.2014
№216.012.b16d

Способ термической обработки магнитотвердых сплавов системы железо-хром-кобальт

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству магнитотвердых сплавов на основе системы Fe-Cr-Co, которые применяются в приборостроении, релейной технике, электромашиностроении, медицине, автомобильной промышленности. Для повышения остаточной индукции сплав...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002511136
Дата охранного документа: 10.04.2014
20.04.2014
№216.012.b9ef

Способ переработки лопаритового концентрата

Изобретение относится к переработке лопаритового концентрата. Заявляемый способ пирометаллургической переработки лопаритового концентрата включает три этапа: восстановительный, плавильный и окислительный. Восстановительный этап включает углетермическое восстановление концентрата при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002513327
Дата охранного документа: 20.04.2014
20.05.2014
№216.012.c4fc

Высокоазотистая мартенситная никелевая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочной мартенситной стали, используемой для изготовления высоконагруженных изделий криогенной техники. Сталь содержит следующие компоненты, в мас.%: углерод 0,02-0,06, хром 1,5-2,0, никель 8,5-10,5, азот 0,08-0,22, марганец 0,3-0,6,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516187
Дата охранного документа: 20.05.2014
Showing 1-10 of 19 items.
27.10.2014
№216.013.00f4

Практический выстрел к гранатомету

Изобретение относится к практическим выстрелам для проведения учебно-тренировочных стрельб при обучении и тренировках личного состава ВС, в частности, гранатами из подствольного гранатомета, содержащими пиротехническое снаряжение, которое рассеивается в виде газообразного форса, образующегося...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531642
Дата охранного документа: 27.10.2014
25.08.2017
№217.015.9c6a

Способ получения плотной мелкозернистой керамики из композитного нанопорошка на основе оксидов алюминия, церия и циркония, синтезированного модифицированным золь-гель методом

Изобретение относится к способу получения плотной мелкозернистой керамики из композитного порошка на основе оксидов алюминия, магния, церия и циркония и может быть использовано в производстве медицинской керамики для эндопротезирования, катализаторов и других изделий. Синтез порошкового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610483
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.a7db

Высокопрочная коррозионно-стойкая сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к высокопрочным коррозионно-стойким сталям аустенитно-мартенситного класса, предназначенным для изготовления высоконагруженных силовых деталей планера, силового крепежа, деталей шасси авиационной техники. Сталь содержит, мас.%: углерод...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002611464
Дата охранного документа: 22.02.2017
25.08.2017
№217.015.d2ba

Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы

Изобретение относится к деформационнотермической обработке сплава TiNiTa с эффектом памяти формы и может быть использовано в медицине при изготовлении стентов. Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621535
Дата охранного документа: 06.06.2017
09.06.2018
№218.016.5b65

Сигнальный выстрел к гранатомету

Изобретение относится к практическим выстрелам для проведения учебно-тренировочных стрельб из подствольного гранатомета при обучении и тренировке личного состава. Выстрел содержит цилиндрический корпус, камора которого разделена поперечной перемычкой, жестко скрепленный с хвостовиком, имеющим...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655858
Дата охранного документа: 29.05.2018
09.06.2018
№218.016.5cf4

Рабочее вещество для термолюминесцентной дозиметрии рентгеновского и гамма-излучения

Изобретение относится к области радиоэкологического мониторинга и дозиметрии рентгеновского и гамма-излучения и может быть использовано в персональных и аварийных дозиметрах для определения дозозатрат персонала рентгеновских кабинетов, мобильных комплексов радиационного контроля, зон с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656022
Дата охранного документа: 30.05.2018
09.06.2018
№218.016.5f85

Способ получения проволоки из сплава титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы

Изобретение относится к области металлургии, а именно к деформационно-термической обработке сплавов титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы и может быть использовано в металлургии, машиностроении и медицине, в частности при изготовлении медицинских устройств типа «стент»,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656626
Дата охранного документа: 06.06.2018
19.07.2018
№218.016.721e

Кассетный выстрел нелетального действия

Изобретение относится к подствольным винтовочным гранатам комплексного воздействия функциональных элементов снаряжения, сформированных в кассете, преимущественно светозвукового и слезоточивого нелетального действия на группы людей - нарушителей правопорядка, несанкционированных сборищ, митингов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661497
Дата охранного документа: 17.07.2018
11.10.2018
№218.016.90c4

Термолюминофор

Изобретение относится к области низкотемпературной термолюминесцентной дозиметрии рентгеновского и гамма-излучения. Термолюминофор для низкотемпературной ТСЛ-дозиметрии на основе алона AlON, синтезированного из химически чистого α-AlO и нитрида алюминия, содержащего ряд примесей, при этом имеет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668942
Дата охранного документа: 05.10.2018
01.03.2019
№219.016.ceb7

Способ получения спеченных изделий на основе нитрида кремния

Изобретение относится к области получения изделий из высокотемпературных конструкционных материалов на основе нитрида кремния, которые могут использоваться в машиностроении, авиации и других высокотехнологических отраслях промышленности. Способ получения спеченных изделий на основе нитрида...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002458023
Дата охранного документа: 10.08.2012
+ добавить свой РИД