РАДИОПРОЗРАЧНАЯ ПАНЕЛЬ С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ

Область техники, к которой относится предложение
Предложение относится к радиотехнике и конструкционным полимерным композитам, в частности, к материалам радиопрозрачным в диапазоне высоких и сверхвысоких частот, и может быть использовано для защиты антенных систем от внешних воздействий. Многослойная радиопрозрачная пластина содержит внутренний слой заполнителя на основе пенопласта и наружный слой из стеклопластика и полимерного материала, обладающего повышенной прочностью.
Уровень техники
Известен радиопрозрачный в диапазоне сверхвысоких частот конструкционный материал (композит из трех слоев полимерных материалов) с термостойким и износостойким покрытием из термореактивной смолы. Покрытие представляет собой продукт химического взаимодействия кремнийорганической (метилфенилсилоксангидроксититан) и фенолоформальдегидной (новолак) смол в соотношении 1:2 (RU 2263090 С1, МПК С04В 41/84, 27.10.2005, реферат). Покрытие из полимерной смолы трехмерной структуры позволяет получить изделие, обладающее высокой прочностью в сочетании с высокой радиопрозрачностью во всем диапазоне температур эксплуатации.
Недостатком известного материала является большая плотность, обусловленная использованием в составе неорганических компонентов и низкий коэффициент пропускания ЭМИ в диапазоне частот свыше 30 ГГц.
Сущность предложения
Решаемой технической задачей является:
- повышение прочности и устойчивости к внешним воздействиям радиопрозрачной панели, являющейся стенкой антенных радиопрозрачных обтекателей и укрытий;
- увеличение коэффициента пропускания ЭМИ в диапазоне частот 0,1…40,0 ГГц при заданном уровне стойкости к внешним воздействующим факторам.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве радиопрозрачной панели, состоящей, по меньшей мере, из трех слоев полимерных материалов, среди которых имеется внутренний слой из стеклопластика и наружный слой из диэлектрика, обладающего повышенной прочностью, согласно предложения, панель выполнена из пяти плоско-параллельных слоев, представляющих собой внутренний слой заполнителя из вспененного полимерного материала, два, расположенных на нем слоя из стеклопластика, и два внешних слоя из винилэфирного гелькоута, каждый из которых расположен на слое из стеклопластика для образования защитного покрытия радиопрозрачной панели.
3
Толщина внешнего слоя гелькоута составляет 0,5-1,0 мм, а полностью отвержденные винилэфирные гелькоуты имеют следующие физико-химические характеристики: плотность 0,9-1,1 г/см, прочность на изгиб 110-130 МПа, критическая температура тепловой деформации 60-90°С, коэффициент водопоглощения 0,1-0,15%, твердость по Барколу 30-40%.
Характеристики гелькоутов, применимых для изготовлении панели с заявленными свойствами, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Основные физико-химические характеристики полностью отвержденных гелькоутов, применяемых в качестве внешнего слоя радиопрозрачных панелей
№п/п
Характеристика гелькоута
Значение характеристики
№п/п
Характеристика гелькоута
Значение характеристики
1
Плотность, г/см<sup>3</sup>
не менее 0,9
2
Твердость по Барколу, % (по методу ASTMD2583)
не менее 30,0
3
Прочность на изгиб, МПа
не менее 110,0
4
Критическая температура тепловой деформации, °С
не менее 60,0
5
Коэффициент водопоглощения, % (согласно ISO 0062)
не более 0,15
Сведения, подтверждающие реализуемость предложения
Предложение иллюстрируется принципиальной схемой устройства радиопрозрачной панели, примерами конструктивного исполнения устройства из различных полимерных смол, стеклопластика и гелькоутов, а также таблицей результатов измерений коэффициентов пропускания ЭМИ в диапазоне частот 0,1-40,0 ГГц.
Фиг.1. Схема устройства радиопрозрачной панели. 1 и 5 - внешние защитно-декоративные слои, обеспечивающие защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов (повышенная влажность, ультрафиолетовое излучение, горюче-смазочные материалы и т.п.), 2 и 4 - слои стеклопластика, придающий стенке требуемые физико-механические и эксплуатационные характеристики; 3 - внутренний заполнитель из вспененного полимерного материала.
Пример 1. Панель представляет собой пятислойную конструкцию, состоящую из плоско-параллельных слоев различных полимерных материалов (фиг.1). Слои 1 и 5 - защитно-декоративные, обеспечивающие защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов (повышенная влажность, ультрафиолетовое излучение, горюче-смазочные материалы) из матричного винилэфирного гелькоута марки EN-GUARD GE. Толщина защитного слоя гелькоута марки ENGUARD GE 0,7 мм. Физико-механические характеристики после отверждения: плотность 1,05 г/см, прочность на изгиб 120 МПа, критическая температура тепловой деформации 70°С, коэффициент водопоглощения 0,13%, твердость по Барколу 35.
Слои 2 и 4 - стеклотекстолит пластик на основе нескольких слоев армирующей ткани. Придает панели требуемые физико-механические и эксплуатационные характеристики.
Слой 3 - внутренний изотропный заполнитель из вспененного полистирола.
Для изготовления стенки радиопрозрачной конструкции используют различные промышленные технологии, различающиеся между собой по сложности, стоимости и применяемому оборудованию - ручное контактное формование, напыление, метод RTM (инжекция), инфузия, пултрузия, прямое прессование и автоклавное формование. Выбор той или иной технологии обусловлен спецификой изделия, объемом продукции, который необходимо изготавливать, степенью подготовки персонала специалистов, экономической оценкой эффективности производства и др. Не зависимо от выбранной технологии производства конструкция и радиофизические свойства панели не изменяются. Характеристики пропускания радиопрозрачной панели с гелькоутом на поверхности по примеру 1 приведены в таблице 2.
Пример 2. Панель по примеру 1, но слои 1 и 5 - защитно-декоративные, обеспечивающие защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов выполнены из матричного винилэфирного гелькоута марки Maxguart GN, а средний слой из пенополиуретана. Толщина защитного слоя гелькоута марки Maxguart GN составляет 1,0 мм.
Пример 3. Панель по примеру 1, но слои 1 и 5 - защитно-декоративные, обеспечивающие защиту от воздействия внешних неблагоприятных факторов выполнены из матричного винилэфирного гелькоута марки РОСПОЛ - СТН 005, а средний слой из пенополивинилхлорида. Толщина защитного слоя гелькоута 0,5 мм.
Таблица 2
Сравнительные характеристики пропускания радиопрозрачной панели с гелькоутом на поверхности (суммарная толщина 2-х внешних слоев гелькоута 1,5 мм)
Диапазон частот, ГТц
Коэффициент пропускания ЭМИ,%
По предложению
Известный
0,1-10,0
97±0,5
92±1
10,0-30,0
93±0,5
86±1
30,0-40,0
85±0,8
Нет данных