Пленочные композиционные наноматериалы, поглощающие электромагнитное излучение

• Автор: Науменко, Владимир Юрьевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 344 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
Введение.

Глава 1. Литературный обзор по поставленной проблеме.

1.1. Макроскопические аспекты поглощения

электромагнитного излучения в веществе.

1.2. Основные тенденции развития радиопоглощающих материалов

и покрытий.

1.3. Взаимодействие наночастиц с электромагнитным излучением

1.4. Релаксационные процессы в граничном слое полимеров

Глава 2. Модельные представления физических процессов поглощения ЭМИ пленочным наноматериалом и механических процессов на границе контакта полимертвердое тело

2.1. Теоретическая модель конструкции композиционного

пленочного наноматериала.
2.2. Теоретическая модель механических процессов на границе контакта полимертвердая поверхность.
Глава 3. Материалы, методы и методики исследования
3.1. Полимерная матрица и ее свойства
3.2. Технология и способы изготовления многослойных
композиционных пленок .
3.3. Методика напыления карбидов металлов и технология изготовления тонкопленочных слоев на лавсановой основе.
3.4. Экспериментальная установка с разнесенными в пространстве задающим генератором и приемником.
3.5. Динамический метод кварцевого резонатора ДМКР
Глава 4. Спектральные и механические характеристики композиционных пленок
4.1. Используемые наиочастицы и их аттестация.
4.2. Спектры поглощения структурных слоев, содержащих
резонансные элементы
4.3. Спектры поглощения ЭМИ сплошных слоев, имеющих наполнитель в виде металлических наночастиц.
4.4. Механические параметры тонких слоев, содержащие наночастицы металлов.
Глава 5. Формирование граничного слоя полимеров
5.1. Влияние твердой поверхности на плотность граничных
слоев полимеров
5.2. Кинетика образования молекулярного контакта полимертвердое тело
5.3. Соотношение выводов теории и эксперимента.
5.4. Процесс формирования пленок при полимеризации ЭПК и герметиков .
Глава 6. Механические параметры граничных слоев полимеров при деформации сдвига
6.1. Амплитудные зависимости параметров резонансной
системы Дм и ДИ
6.2. Механизм потерь в граничных слоях полимеров.
6.3. Зависимость напряжения сдвига от амплитуды деформации
6.4. Об адгезионной прочности полимеров
6.5. Температурные зависимости механических параметров граничных слоев полимеров .
6.6. Изучение тангенса угла механических потерь
Глава 7. Процесс старения композиционных полимерных пленок.
7.1. Изменение механических параметров рабочего
слоя магнитных пленок
7.2. Влияние процесса старения на механические свойства магнитных лент
Основные выводы
Литература


Размеры ячейки сетки и ширина ленты находятся в пределах + мм, поверхностное сопротивление пленки в пределах +0 Ом. Различное расстояние ленты от сетки, в пределах + мм, позволяют материалу иметь уровень отражения * близкий к уровню отражения Земли. Для увеличения широкополосности радиопоглощающего материала имеется предложение [] разнести по высоте слои решетки резонансных элементов. При этом размеры резонансных элементов увеличиваются по мере удаления решетки от подложки в соответствии с длиной волны согласования поглощаемых поддиапазонов, а диэлектрик выполнен составным из N' однородных слоев переменной толщины. X - центральная длина волны согласования поглощаемых диапазонов частот; n = 1, 2, 3. N их порядковый номер, причем наименьший индекс имеет минимальная длина волны. Толщина первого слоя диэлектрика di равна удалению первой решетки от подложки, т. Толщина второго слоя диэлектрика с! Х2 -Л,)/8л/ё. Х„-А. Н = 3 + Х„ /8л/ё. Например, для X = 3 см при е = 2,5 (фторопласт) II = 4+5 мм. Б таком виде поглощающий материал хорошо работает только при е=ц=1, когда в качестве диэлектрика в зазоре находится воздух или вещество, близкое к нему по параметрам (например, пенопласт). В результате материал является непрочным и толстым и может применяться только для безэховых камер. Поглощающий многослойный материал [] для радиомаскировки наземных объектов разработан фирмой Eltro G. H. und Со. Материал состоит из нескольких фазосдвигающих и поглощающих слоев, например: отражающего слоя и верхнего маскировочного. Величина импеданса верхнего маскировочного слоя находится между величиной импеданса свободного пространства и величиной импеданса наружного граничного слоя радиопоглощающего материала. Рабочий диапазон материала Л=0,8+8 см. Для расширения диапазона поглощения интерференционных материалов на отражающей металлической поверхности формируют многослойные структуры различной толщины и различной формы, расположенные либо вплотную, либо с воздушным зазором. В частности, та же фирма Eltro G. H. und Co. Gesellesehaft fur Strahlungstechnic (ФРГ) разработала серию таких широкополосных материалов []. В качестве структурных элементов могут быть прямоугольные полосы, круги. Ширина полос равна 0,5+5А, а расстояние между полосами и кругами равно А/8+5Л, где X - средняя длина волны в рабочем диапазоне. Различная резонансная частота поглотителей получена за счет различной толщины п соответствующих полос и кругов. СоО0,7МпО-0,ЗЫЮ-РеО-Ре2О3; % 2п0Ре3 и ,7% Ва0 Ре3. Для повышения эксплуатационных свойств материалов иногда металлическую подложку заменяют тонким неметаллическим слоем, отражающим падающее излучение. В этом случае неметаллический слой должен иметь К'=0+0; К'т~1; тангенс угла диэлектрических потерь —0,8; тангенс угла магнитных потерь ~0,6-И. Для военных целей имеют особое значение широкополосные материалы малой толщины, обладающие высокими механическими свойствами. Фирма ЕИго (ФРГ) разработала серию высокопрочных интерференционных материалов, предназначенных для боевых рубок подводных лодок, военных кораблей и наземной техники. Радиопоглощаюший материал состоит из многослойного (до слоев) полиэфирного стеклопластика и содержит металлическую сетку или слой алюминия []. К'=2,5; следующий - поглощающий слой толщиной 0,8 мм из бутадиенакрилонитрила с магнетиком. Общая толщина материала равна ,3 мм и по механическим свойствам соответствует стали, толщиной 7 мм. В последнее время интерес к интерференционным поглощающим покрытиям повысился в связи с возможностью их использования не только для радиолокационной маскировки, • но и для защиты объектов от поражения лазерным оружием []. Это связано с тем, что обязательным элементом интерференционного покрытия является хорошо отражающий слой, который одновременно является отражающим и для лазерного луча. В основном, эго связано со стремлением уменьшить коэффициент отражения электромагнитного излучения от поверхности таких материалов [-]. Верхний (входной) слой обычно состоит из материала, имеющего диэлектрическую проницаемость, близкую к единице.