ЗАЩИТНЫЙ ЖИЛЕТ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
VEST FOR PROTECTION AGAINST ELECTROMAGNETIC RADIATION

Изобретение относится к средствам индивидуальной защиты работников от электромагнитного излучения.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является жилет защитный по патенту РФ №2284739, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках (прототип).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая степень защиты из-за тканевой основы.
Технический результат предлагаемого изобретения - повышение степени защиты операторов от электромагнитного излучения.
Это достигается тем, что в защитном жилете от электромагнитного излучения, состоящем из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, а третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, а в качестве материала колец использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения.
На фиг.1 изображена профильная проекция предлагаемого защитного жилета, на фиг.2 - фронтальная проекция, на фиг.3 - схема защитной оболочки, на фиг.4 - структура композиционного материала.
Защитный жилет от электромагнитного излучения состоит из тканевой подкладки 1, в которой закреплены упругие каркасные стойки 2 посредством фиксаторов 4 на поясном ремне. Защитная оболочка 3 крепится на упругих каркасных стойках 2. Защитная оболочка 3 может быть закреплена на каркасных стойках 2 по всей площади торса человека-оператора, включая и плечевые суставы, и кисти рук (на чертеже не показано).
3
3
Защитная оболочка 3 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 5, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 6, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см…2,0 г/см, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.
-5
3
Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения состоит из полимерной основы с частицами 7 и 9, в которой распределены частицы 8 соединений (Fe, Si) или Со с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10 1/нм. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 7 и 9, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.
-5
3
-5
3
-5
3
-5
3
Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10 1/нм эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше, чем 1,4·10 1/нм, происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10 1/нм, но менее 1,4·10 1/нм.
Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения может быть выполнен из композиционного материала для поглощения электромагнитных волн на основе магнитодиэлектрического материала, содержащего полимерное диэлектрическое связующее и магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель, при этом полимерное диэлектрическое связующее представляет собой полиорганосилоксановый олигомер с добавкой катализатора, представляющего собой продукт на основе гамма-аминопропилтриэтоксисилана, а магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель выполнен из сплава железо - алюминий при соотношении (87,5÷88,5):(12,5÷11,5), вес.% соответственно, при следующем соотношении исходных компонентов в композиционном материале, вес.%:
Полиорганосилоксановый олигомер 33,5÷40,0
Катализатор 1,5÷2,0
Магнитодиэлектрический тонкодисперсный наполнитель 65÷58.
Защитный жилет от электромагнитного излучения осуществляет также защиту человека-оператора от внезапных ударов со стороны как механического воздействия окружающей среды, так и, например, животных типа крупного рогатого скота. Выполнение каркасных стоек 2 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 3 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.
Композиционный материал работает следующим образом.
Электромагнитная волна, проникшая в глубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.
Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.
-5
3
При объемной плотности нанокристаллов (Fe, Si) или Со (0,6÷1,4)·10 1/нм магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.