Магнітоізолюючий шаровий матеріал “магнітоізол”

Реферат: Магнітоізолюючий шаровий матеріал містить вуглецеву тканину. Перший шар виконаний із базальтової в'язаної тканини, яка просочена полімерною сумішшю, що містить в'яжуче дисперсію ПВА, порошок кристалічного графіту, вермикуліт. Другий шар - вуглецева тканина, а третій - склотканина або базальтова. UA 85012 U (12) UA 85012 U UA 85012 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до сфери захисту людини від негативного впливу електромагнітного випромінювання як поглинаючий засіб електромагнітних полів і може бути використана для захисту інформації за каналами побічних електромагнітних випромінювань. Область використання - машинобудування, електротехніка, електротранспорт, виробничі приміщення. Відомий поглинач електромагнітних хвиль, в якому частина ниток виконана з вуглецевих волокон довжиною 15-20 мм типу "вуглен" зі щільністю розташування 6,8-8,5 об. % та інша частина ниток, які чергується з першою їх частиною в шарах, які виконані з ниток із діелектричного матеріалу довжиною 20 мм. Ці нитки розташовані на підкладці з діелектричного матеріалу, що містить хаотично розподілені дискретні нитки довжиною 2-5 мм кількістю 6,8 об. % із волокна "вуглин" (Патент SU № 1790795,МПК H01Q17/00, Бюл. № 3, 1993 p.). Основним недоліком такого поглинача є недостатня поглинаюча здатність та складність виготовлення конструкцій з цього матеріалу із-за його низької міцності, яка визначається в основному міцністю полімерного в'яжучого. До недоліків належить також конструкція поглинача, яка утруднює виготовлення покриттів для деталей складної конфігурації. Відомий поглинач електромагнітних хвиль, що виконаний у вигляді тришарової конструкції. В цій конструкції поглинаючий шар, виконаний, наприклад, з вуглецевої тканини і розташований між зовнішнім і внутрішнім діелектричним шарами з діелектричною проникливістю 1,2-1,4 Га, товщиною 0,5 мм і 0,20,05 мм, відповідно. Середній шар із електропровідного матеріалу має питомий опір 0,1150 ом і товщину 0,5 мм при забезпеченні безперервного електричного контакту вуглецевих ниток (A.c. SU № 1786567, МПК H01Q17/00, Бюл. № 1, 93 p.). Недоліком цього поглинача є низькі значення поглинаючих властивостей через недостатню об'ємність розташування вуглецевих ниток в просторі середнього шару, необхідність забезпечення тришаровості, а також відсутність гнучкості матеріалу поглинача. Найбільш близьким за технічною суттю та ефекту, що досягається, є поглинач електромагнітних хвиль (патент України № 61845, Н01Q 17/00, D04H 1/00, F41Н1/00 Бюл. № 9, 2007 р.) Найближчий аналог технічного рішення, що заявляється, містить комбіновану тканину, яка має вуглецеву та діелектричну складову, одна із складових якого виконана із текстурованої нитки або групи ниток, а тканина утворена із складових ниток, взятих у співвідношенні, мас. %: вуглецева складова 3090 діелектрична складова решта. діелектрична нитка вибрана з групи ниток таких як лавсанова, капронова, поліамідна, бавовняна. Недоліком прототипу є складність конструкції та технології виготовлення поглинача електромагнітних хвиль, крім цього недостатня поглинальна здатність. В основу корисної моделі поставлена задача створення матеріалу простої конструкції та технологічного за виготовленням, який забезпечує ефективний захист від негативного впливу на людину електромагнітного випромінювання. Поставлена задача вирішується тим, що магнітоізолюючий шаровий матеріал, який містить вуглецеву тканину та додатково має у змінювальній кількості та складі шарів: перший шар виконаний із базальтової в'язаної тканини, яка просочена полімерною сумішшю, що містить мас. %: в'яжуче - дисперсію ПВА - 3540; порошок кристалічного графіту - 5055; вермикуліт 105; другий шар - вуглецева тканина, а третій - склотканина або базальтова. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак, що заявляються, та технічним результатом полягає у створенні умов для одночасних процесів багаторазового внутрішнього відбивання, дифракції, інтерференції електромагнітних хвиль в організованій структурі матеріалу і за рахунок цього практично повного поглинання їх енергії, тобто самих електромагнітних хвиль. Енергія електромагнітних хвиль перетворюється в теплову, яка завдяки високій теплопровідності елементарних волокон, контакту між ними, розсіюється по всьому матеріалу. Наведений в волокнах струм (за рахунок зміни потужності самої хвилі) легко нейтралізується всією масою матеріалу і особливо полімерною складовою матеріалу волокна. При сприйманні потужних електромагнітних хвиль вбирач їх може періодично (чи постійно) заземлятись. Організована структура магнітоізолюючого шарового матеріалу при прохолодженні електромагнітних хвиль полягає в регулярному використанні базальтової тканини з графітовим наповнювачем. Завдяки цьому одне й теж елементарне волокно почергово займає положення то на поверхні нитки (тканини), або в її центрі, як і в нижній її (відносно до поверхні тканини) частині. Результати випробувань приведені в таблиці. 1 UA 85012 U 5 10 15 20 Запропонований магнітоізолюючий шаровий матеріал "МАГНІТОІЗОЛ" приведений на кресленні, що складається із тришарової конструкції, що має базальтов'язальну тканину 1, яка просочена полімерною сумішшю виготовленою із компонентів дисперсії ПВА - 3540 %, порошку кристалічного графіту - 5055 %, вермикуліту - 105 %; вуглецеву тканину 2, склотканину або базальтову 3. Шари закріплюють на клейовій основі. Захист від електромагнітного випромінювання здійснюється шляхом розміщення магнітоізолюючого шарового матеріалу "МАГНІТОІЗОЛ" між оператором і джерелом випромінювання. Магнітоізолюючий шаровий матеріал "МАГНІТОІЗОЛ" працює таким чином. На поверхні, яка відбиває електромагнітну хвилю, закріплюють запропонований матеріал. Електромагнітні хвилі заданих частот та потужностей від генератора електромагнітного випромінювання падають під прямим кутом на поверхню матеріалу. При цьому в організованій структурі матеріалу, розвиненій за рахунок використання для формування вуглецевої складової та базальтової тканини, яка має графітову суміш, відтворюється їх багаторазове внутрішнє відбивання, дифракція, інтерференція і поглинання їх енергії в об'ємі матеріалу. Енергія електромагнітних хвиль, що поглинається, перетворюється в теплову енергію, яка ефективно розсіюється по поверхні матеріалу в першу чергу, завдяки високій теплопровідності безперервно зв'язаних вуглецевих ниток та організованим контактам між базальтовими нитками тканини. Потужність відбитої хвилі, яка вимірюється за допомогою приймальної антени, значно менша, ніж падаючої. Коефіцієнт відбиття обчислюється як відношення потужностей падаючої і відбитої хвиль. Залежність коефіцієнта відбиття магнітоізолюючого шарового матеріалу від складу та товщини шару наведено в таблиці. Таблиця Матеріал Магнітоізольований матеріал 25 30 35 Товщина, мм 5 6 7 Коефіцієнт відбиття, %, при частоті Мг 500 1000 10000 20000 0,6 0,65 0,7 0,7 0,65 0,65 0,7 0,8 0,8 0,9 1,0 1,2 100 0,6 0,6 0,7 В таблиці наведені експериментальні данні по залежності показників коефіцієнта відбиття від товщини матеріалу. Зменшення розмірів частинок, які вбирають електромагнітні випромінювання призводить до поглинання хвиль в високодисперсному матеріалі, що пояснюється інтенсифікацією процесів дифракції і поглинання їх в середовищі. Таким чином комплекс наведених результатів свідчить про більш високі експлуатаційні якості заявленого матеріалу в порівнянні його з прототипом. Створені умови для одночасних процесів багаторазового відбивання, дифракції, інтерференції електромагнітних хвиль в організованій структурі матеріалу, за рахунок чого відбувається поглинання їх енергії, в першу чергу за рахунок базальтової тканиною з наповнювачем. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Магнітоізолюючий шаровий матеріал, що містить вуглецеву тканину, який відрізняється тим, що перший шар виконаний із базальтової в'язаної тканини, яка просочена полімерною сумішшю, що містить, мас. %: в'яжуче - дисперсію ПВА - 3540, порошок кристалічного графіту - 5055, вермикуліт - 105, другий шар - вуглецева тканина, а третій - склотканина або базальтова. 2 UA 85012 U Комп’ютерна верстка С. Чулій Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3