Патент на изобретение №2324989
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
(57) Реферат:
Изобретение относится к средствам для защиты от электромагнитных полей радиочастотного диапазона и может применяться для обеспечения электромагнитной совместимости технических средств в различных отраслях промышленности, а также для защиты биологических объектов от патогенного влияния электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения. Изобретение направлено на повышение коэффициента экранирования, что обеспечивается за счет того, что в материале, состоящем из полимерной основы, в которой распределены частицы аморфного магнитомягкого сплава Fe-Cu-Nb-Si-B или Co-Fe-Ni-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой и размером от 1 до 100 мкм, согласно изобретению использованы частицы сплава, содержащие нанокристаллы соединения
Изобретение относится к материалам для защиты от электромагнитных полей радиочастотного диапазона и может применяться для обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС) технических средств в различных отраслях промышленности, а также для защиты биологических объектов от патогенного влияния электромагнитных полей естественного и искусственного происхождения. Материалы для защиты от электромагнитного излучения необходимы для уменьшения и снижения вплоть до нуля электромагнитного поля, которое оказывает негативное влияние на работу электронного оборудования, электрических и магнитных устройств, а также биологических объектов. В настоящее время для создания защитных материалов от электромагнитного излучения используются порошки аморфных магнитомягких сплавов системы Co-Fe-Ni-Cu-Nb-Si-B или Fe-Cu-Nb-Si-B. Такой композиционный материал обычно состоит из частиц порошка аморфного сплава и диэлектрического связующего материала, в котором частицы равномерно распределены. Известны патенты США №4,923,533, №5,252,148 и патент Японии №59201493, в которых материал для защиты от электромагнитных полей предлагается изготавливать в виде композиционного материала из порошков аморфных магнитомягких сплавов на основе полимерного связующего. Для изготовления таких материалов используются порошки чешуйчатой формы аморфных сплавов базовых систем Fe-Si-B или Co-Fe-Ni-Si-B. Размер частиц порошка варьируется от 0,01 до 300 мкм, а коэффициент формы (отношение толщины к максимальной длине частицы) таких порошков варьируется от 10 до 1500. Объемное содержание порошка в полимерном связующем варьируется от 1 до 60%. Повышение эффективности экранирования в таких материалах возможно за счет увеличения магнитной проницаемости. Этот эффект может быть реализован двумя способами. Во-первых, за счет увеличения объемного содержания порошка в полимерной матрице более 60%, что технологически трудно реализуемо. Во-вторых, за счет перевода аморфной структуры порошка магнитомягкого сплава в нанокристаллическое состояние, приводящее к увеличению магнитной проницаемости. Наиболее близким по технической сущности и принятым нами за прототип является изобретение по патенту США №4,923,533, суть которого заключается в следующем. Порошок аморфного магнитомягкого сплава дисперсностью от 1 до 100 мкм и коэффициентом формы от 10 до 1000 равномерно распределен в полимерном связующем с объемным содержанием от 10 до 60%. Магнитная проницаемость ( Недостатком предлагаемого изобретения является то, что в данной конструкции повышение эффективности экранирования и магнитной проницаемости выше 70 возможно только при объемном содержании порошка в полимерном связующем более 60%. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение магнитной проницаемости и, как следствие, коэффициента экранирования за счет формирования в структуре частиц аморфного магнитомягкого сплава нанокристаллов Поставленный технический результат достигается за счет того, что в известном материале, состоящем из полимерной основы, в которой распределены частицы аморфного магнитомягкого сплава Fe-Cu-Nb-Si-B или Co-Fe-Ni-Cu-Nb-Si-B размером от 1 до 100 мкм, согласно изобретению использованы частицы с нанокристаллической структурой, содержащие нанокристаллы соединения Согласно изобретению предлагаемый материал, представленный на чертеже, состоит из частиц порошка аморфного магнитомягкого металлического сплава с нанокристаллической структурой (1) и полимерной основы для фиксации положения частиц порошка (2). Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости. Пример конкретного выполнения: в лабораторных условиях авторами были изготовлены три образца композиционного материала, в которых в качестве наполнителя были использованы частицы с нанокристаллической структурой, содержащей нанокристаллы соединений Проведенные нами эксперименты показали, что при объемной плотности нанокристаллов 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.
Формула изобретения
Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения, состоящий из полимерной основы, в которой распределены частицы сплава Fe-Cu-Nb-Si-B или Co-Fe-Ni-Cu-Nb-Si-B с нанокристаллической структурой и размером от 1 до 100 мкм, отличающийся тем, что частицы сплава содержат нанокристаллы соединений
РИСУНКИ
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
-(Fe, Si) или 
-Co объемной плотностью (0,6÷1,4)·10-5 1/нм3. 1 табл., 1 ил.
) такого композита находится в интервале от 15 до 70.