Nghiên cứu chế tạo composite trong suốt điện từ cho sóng ngắn và band X

Vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy và nhựa polyimit gia cường bằng sợi thủy tinh dạng D, S đã được nghiên cứu chế tạo. Các mẫu compozit đã được khảo sát cơ lý tính thông qua xác định độ bền kéo đứt và độ bền va đập. Khả năng trong suốt sóng điện từ của mẫu đã được khảo sát và đánh giá.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu chế tạo composite trong suốt điện từ cho sóng ngắn và band XNghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO COMPOSITE TRONG SUỐT ĐIỆN TỪ CHO SÓNG NGẮN VÀ BAND X Lê Quang Tuấn* Tóm tắt: Hiện nay, việc chế tạo composite trong suốt điện từ (> 90%) đối với dải sóng ngắn đã được nghiên cứu ở nhiều nơi nhưng những kết quả công bố cụ thể chi tiết chưa nhiều. Vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy và nhựa polyimit gia cường bằng sợi thủy tính dạng D, S đã được nghiên cứu chế tạo. Các mẫu compozit đã được khảo sát cơ lý tính thông qua xác định độ bền kéo đứt và độ bền va đập. Khả năng trong suốt sóng điện từ của mẫu đã được khảo sát và đánh giá. Mẫu compozit thể hiện tính trong suốt điện từ ở dải sóng ngắn và băng X.Từ khóa: Vật liệu trong suốt điện từ. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Tính năng điện từ của vật liệu compozit chế tạo, chóp tên lửa, vòm che chắn cho radagồm hằng số điện môi ε’, tổn hao điện môi tgδ và độ truyền qua sóng radar ở tần số sử dụng.Vật liệu compozit làm tổn hao sóng điện từ khi truyền qua càng nhỏ càng tốt. Một số polymehữu cơ có thể sử dụng làm vật liệu chóp có giá trị hằng số điện môi ε’ và tổn hao điện môitgδ nằm trong khoảng 1,03 – 5,5 và (1,5 - 39) 10-4 tương ứng. Các yếu tố chính ảnh hưởngđến hằng số điện môi ε’ và tgδ của các polymer hữu cơ là cấu tạo hóa học của đơn vị mạch,mức độ khâu mạng lưới, bản chất và sự có mặt của các nhóm phân cực, kích thước nhómthế, cấu trúc hình thái học, mức độ kết tinh, các tạp chất ion có mặt trong polymer,... Đối vớitên lửa bay với tốc độ lớn hơn siêu âm do ma sát với không khí, kết cấu chóp sẽ bị đốt nónglớn nhất, do vậy, việc lựa chọn vật liệu chế tạo chóp phải có sự biến đổi hằng số điện môi ε’và tgδ trong giới hạn cho phép ở khoảng nhiệt độ làm việc [1- 5]. Hiện nay, các trạm ra đa sử dụng sóng ngắn m và cm thường dùng cho canh gác bầutrời và dẫn đường bay. Do vậy, các trạm ra đa thường được che chắn bởi các vòmcomposite trong suốt điện từ đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật sau: Chiều dây composite 2,5mm; Hằng số điện môi thấp; Độ bền cơ lý cao chịu đựng các tải trọng tác dụng như gió;Bền với nhiệt và tia tử ngoại; Độ trong suốt điện từ trung bình (sóng ngắn) > 90%; Sai sốgóc khi đi quả cầu che ra đa < 1’. Đối với hệ polyme compozit trong suốt sóng điện từ ứng dụng trong lĩnh vực quân sựcũng đã được Bộ Quốc phòng đầu tư nghiên cứu. Tác giả Thái Doãn Tường và nhómnghiên cứu thuộc Viện Kỹ thuật không quân [6] thực hiện đề tài nghiên cứu công nghệ chếtạo vòm bảo vệ anten đài ra đa dẫn bay gần trên cơ sở nhựa polyeste không no gia cườngbằng sợi thủy tinh đóng rắn bằng metyl etyl keton peroxit (MEKP) có tính trong suốt sóngđiện từ. Nhóm tác giả Nguyễn Thanh Liêm trường Đại học Bách Khoa Hà Nội cũng cónhững nghiên cứu vật liệu polyme compozit trong suốt điện từ trên cơ sở nhựa epoxy biếntính gia cường sợi thủy tinh [6, 7]. Phương pháp gia công chế tạo hệ vật liệu này vẫn tiếnhành trên các thiết bị gia công thông thường. Trong bài báo này, chúng tôi đề cập tới căn cứ lựa chọn nhựa nền và chế tạo vật liệucompzit trong suốt điện từ ở dải sóng ngắn và dải băng X (8 – 12 GHz). 2. THỰC NGHIỆM2.1. Các thiết bị, vật tư dùng để chế tạo mẫu Epoxy epon 828 (N07), nhập khẩu từ Mỹ có hằng số điện môi 3,9-4,2. Polyimid-2501(N 11), nhập khẩu từ Mỹ (trong thời hạn < 90 ngày, được bảo quản ở nhiệt độ 90% sóng điện từ đi qua. Với kết quả này khẳng định rằng compozit trên cơ sởpolyimit và sợi thủy tinh D trong suốt điện từ ở dải sóng ngắn và bang X. 4. KẾT LUẬN - Đã chế tạo thành công hai mẫu vật liệu compozit trên cơ sở nhựa epoxy và nhựapolyimit với sợi thủy tinh dạng D và dạng S. Đã khảo sát đánh giá cơ lý tính của các mẫucompozit. -Kết quả mẫu tạo thành có độ bền cơ lý tính tốt, đáp ứng được yêu cầu chế tạo vòm cherada trong suốt điện từ. - Đã xây dựng phương pháp khảo sát đo đạc đánh giá mức độ trong suốt điện từ củamẫu compozit chế tạo được. Compozit trên cơ sở epoxy với sợi thủy tinh dạng D và S cókhả năng cho qua > 90% sóng điện từ với bước sóng ngắn ở các góc quét từ 0-90o. Đối vớidải băng X (8-12 GHz) compozit trên cơ sở polyimit với sợi thủy tinh D cho phép >90%sóng điện từ đi qua. TÀI LIỆU THAM KHÁO[1]. DR. Almassy Gyorgy, “Mikrohullamu Tapvonalelemek es uregrezonatorok szerkesztese”, Muszaki Konyvkiano. Budapest 1967, p.159 – 161 (Kết cấu các hốc cộng hưởng và phân tử dẫn sóng siêu cao tần)[2]. Киселев В.А., Блувич В.И, Плаc. масcы, N011. С41-46, (1963)[3]. W.ww. Nurad. Com., “Dielectric constant, loss tangent and Temperature range of typical radome materials”.[4]. www. Ceradyne com., “Ceramic radomes for tactical missles systems”.[5]. Thái Doãn Tường (2011) “Nghiên cứu công nghệ chế tạo vòm b ...