Спосіб виготовлення радіопоглинаючого матеріалу для захисту комп’ютера від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом електромагнітного екранування його корпусу

Реферат: Винахід належить до галузі хімії і може бути застосований в технології одержання радіопоглинаючих матеріалів послаблення електромагнітних випромінювань. Спосіб виготовлення радіопоглинаючого матеріалу для захисту комп’ютера від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом електромагнітного екранування його корпусу здійснюють шляхом розчинення в толуолі гранульованого полімеру термоеластопласта, який попередньо наповнюють дисперсним феритом у вигляді Fe3O4 зі структурою шпінелі оберненого типу з концентрацією у розчині полімеру 65-75 об. %. Після цього здійснюють механохімічне сплавлення компонентів суміші розчину полімеру з дисперсним феритом шляхом вібраційної обробки за допомогою вібраційної машини з частотою 25 Гц або за допомогою ультразвукового генератора механічних коливань в суміші з частотою 20-25 кГц. Винахід забезпечує послаблення електромагнітних полів, яке дорівнює 13-15 дБ/мм, та надійне, на рівні понад 20 дБ, екранування випромінювань у широкому діапазоні частот мікрохвильового та інфрачервоного випромінювання. UA 115364 C2 (12) UA 115364 C2 UA 115364 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі хімії. Засоби, отримані завдяки ньому можуть застосовуватись в технології послаблення електромагнітних випромінювань комп'ютера у зовнішній простір для запобігання прийому мікровипромінювань із комп'ютера, дешифрування і порушення програми його функціонування, а також в технології запобігання електромагнітним перешкодам через випромінювання телецентрів і засобів радіомовлення та для захисту від електромагнітних перешкод, наприклад, електротранспорта. Відомі різні способи захисту комп'ютерів від електромагнітних перешкод. Спосіб екранування деталей комп'ютера (Патент RU 2194376 С2, 10.12.2002) від електромагнітних полів шляхом нанесення на ці деталі металевого матеріалу. Недоліком є складність технології захисту. Способи нанесення фарборозпилювачем радіопоглинаючого полімерного композитного феритового, (оксидного) матеріалу на різні електронні вироби (Патент RU 2107705 С1, 27.03.1998), (Патент RU 2412968 С1, 27.02.2011),. Недоліком є неефективне екранування і поглинання електромагнітних перешкод через феритовий або оксидний наповнювач з незадовільною електропровідністю. Спосіб нанесення фарборозпилювачем радіопоглинаючого полімерного композитного ферито-оксидного матеріалу на різні електронні вироби (Патент UA 102742 С2, 12.08.2013). Спосіб призначений для зменшення рівня енергії, відбитої від покритої поверхні. Недоліком способу є недостатньо ефективне поглинання електромагнітних перешкод через застосування ферито-оксидного наповнювача з невисоким рівнем електропровідності. З відомих способів захисту комп'ютерів від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод найбільш близьким до запропонованого є захист комп'ютерів від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом покриття зовнішньої поверхні корпусу комп'ютера радіопоглинаючою термопластичною плівкою RFI/EMI (Патент US 7897882 B1, 01.03.2011), який є обраним у якості прототипу. Недоліком прототипу є недостатня ефективність поглинання: випромінювань процесора комп'ютера, через відсутність захисної плівки на внутрішній поверхні корпусу комп'ютера; електромагнітних зовнішніх перешкод, через слабкоконцентроване (механічне) наповнення еластичної плівки дисперсним електропровідним поглиначем. Задача, на рішення якого спрямований винахід, який запропоновано, є здійснення такої сукупності технологічних операцій під час підготовки і здійснення двобічного екранування електронної апаратури комп'ютера, яка забезпечує більш високу, ніж у прототипу, ефективність поглинання, перш за все, за рахунок полімеризаційного (висококонцентрованого) наповнення полімерного композита (без втрати його еластичності та механічної міцності навіть у разі концентрації 70 %) дисперсним феритовим оксидом перехідних металів зі структурою шпінелі 4 оберненого типу з електропровідністю 10 Сим/м, який є магнітним напівпровідником. Для рішення цієї задачі виготовляють радіопоглинаючий матеріал для захисту комп'ютера від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом електромагнітного екранування його корпусу, при цьому радіопоглинаючий матеріал виготовляють шляхом розчинення в толуолі гранульованого полімеру термоеластопласта, який попередньо наповнюють дисперсним феритом у вигляді Fe3O4 зі структурою шпінелі оберненого типу з концентрацією у розчині полімеру 65-75 об. %, після чого здійснюють механохімічне сплавлення компонентів суміші розчину полімеру з дисперсним феритом шляхом вібраційної обробки за допомогою вібраційної машини з частотою 25 Гц або за допомогою ультразвукового генератора механічних коливань в суміші з частотою 20-25 кГц. Приклад реалізації способу. Для екранування електронної апаратури комп'ютера шляхом пофарбування його корпусу 2 2 ззовні і зсередини з площею поверхні S={[(0,46×0,43) 2+(0,46×0,20) 2+(0,43×20) 2]2}см =1,5 м шаром полімерного композитного феритового матеріалу з малою товщиною, яка дорівнює h=0,15 см, здійснюють наступні підготовчі технічні операції: - розраховують результуючу питому густину полімерного композитного феритового матеріалу, Р, з урахуванням густих інгредієнтів для композиту (дисперсного феритового оксиду 3 з насипною густиною, що дорівнює 0,3 г/см ; звичайного розчину гранульованого 3 термоеластопласта в толуолі; цей розчин має густину 1,2 г/см ); результуюча густина суміші, 3 згідно з винаходом, дорівнює Р=0,7·0,3+(1-0,7)·1,2=0,57 (г/см ); - використовують наповнювач у вигляді складного дисперсного оксиду перехідних металів оберненого типу, Fe3O4 (магнетиту), який одержують відповідно до технології згідно з Патентом України № 75749 МПК (2006) C01G 49/02 на винахід "Спосіб одержання магнетиту"; цей 3 наповнювач має питому електропровідність більш ніж 10 Сименс/м через реалізацію під час його синтезу інтенсивної дії перескокового механізму руху електронів між різновалентними 1 UA 115364 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 катіонами у близько розташованих октаедричних підрешітках молекулярної решітки феритферитової шпінелі оберненого типу; потрібна маса наповнювача для реалізації задачі прикладу, згідно з формулою винаходу, дорівнює 4 M1=0,7·S·h·0,3=0,7·1,5·10 ·0,15·0,3=473 (г); (1) - розраховують потрібну масу розчину сполучної основи (для композита) у вигляді розчину гранульованого термоеластопласта в толуолі, з урахуванням умов прикладу і формули винаходу; маса розчину дорівнює 4 M2=(1-0,7)·S·h·1,2=0,3·1,5·10 ·0,15·1,2=810 (г); (2) - контролюють з урахуванням (1), (2) вірність розрахунків і відповідності загальної маси суміші інгредієнтів вимогам до потрібного, згідно з винаходом, рівня показника результуючої питомої густини інгредієнтів полімерного феритового композита: 4 3 (M1+M2):(S·h)=P; ↔ (?) (473+810):(1,5·10 ·0,15)=0,57 (г/см ; (3) - здійснюють вібраційну обробку суміші оксидного феритового наповнювача зі сполучною полімерною основою за допомогою вібраційної машини (вібрації реактора з сумішшю - з частотою 25 Гц, амплітудою - 3…4 мм) або за допомогою ультразвукового генератора механічних коливань в суміші (частота коливань – 20-25 кГц); ця дія на механічну суміш оксидполімер викликає так званий ефект механохімічного сплавлення наповнювача і сполучної основи, тобто ефект реалізації полімеризаційного наповнення композита; саме це сприяє утворенню хімічних зв'язків між частинками оксиду-наповнювача і полімеру в розчині; в такому хімічному сполученні спостерігається рівновага хімічних зв'язків у зернограничній фазі. Таким чином, забезпечується висококонцентроване наповнення органічного полімеру електропровідним феритовим оксидом з його концентрацією в полімері (65-75)% без втрати у подальшому (після затвердіння фарби) механічної міцності та з забезпеченням адгезії радіопоглинаючої фарби до корпусу комп'ютера; - здійснюють внутрішнє і зовнішнє пофарбування поверхні корпусу комп'ютера, апаратура якого екранується; в результаті зовнішній шар фарби поглинає далі зовнішні електромагнітні перешкоди комп'ютеру, а внутрішнє пофарбування запобігає поверхневим струмам від комп'ютерного випромінювання та запобігає випромінюванням із його корпусу, а саме запобігає прийому, дешифруванню випромінювань комп'ютера і несанкціонованому доступу до його програмного продукту; - здійснюють затвердіння радіопоглинаючого феритового композита в умовах кімнатної температури протягом (0,5-1,0) години. Спосіб виготовлення радіопоглинаючого матеріалу для захисту комп'ютера від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом електромагнітного екранування його корпусу, що пропонується, сприяє швидкому здійсненню операцій і забезпечує гарантоване погонного послаблення електромагнітних полів, яке дорівнює 13-15 дБ/мм, та надійне, на рівні понад 20 дБ, екранування випромінювань зі свавільного напрямку у широкому діапазоні частот мікрохвильового та інфрачервоного випромінювання, а також забезпечує надійне поглинання випромінювань із корпусу комп'ютера. В порівнянні з прототипом ефективність екранування апаратури комп'ютера практично збільшується в десятки разів за потужністю. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 45 50 Спосіб виготовлення радіопоглинаючого матеріалу для захисту комп’ютера від радіочастотного втручання або електромагнітних перешкод шляхом електромагнітного екранування його корпусу, при цьому радіопоглинаючий матеріал виготовляють шляхом розчинення в толуолі гранульованого полімеру термоеластопласта, який попередньо наповнюють дисперсним феритом у вигляді Fe3O4 зі структурою шпінелі оберненого типу з концентрацією у розчині полімеру 65-75 об. %, після чого здійснюють механохімічне сплавлення компонентів суміші розчину полімеру з дисперсним феритом шляхом вібраційної обробки за допомогою вібраційної машини з частотою 25 Гц або за допомогою ультразвукового генератора механічних коливань в суміші з частотою 20-25 кГц. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2