Радиопрозрачный полиэтиленпластик

Радиопрозрачные пластики — это композиционные материалы, которые обладают способностью пропускать радиоволны с минимальными потерями и искажениями. Они широко используются в различных областях, таких как аэрокосмическая промышленность, телекоммуникации, радиолокация, спутниковая связь и другие высокотехнологичные отрасли. Рассмотрим их основные характеристики.

Основные свойства радиопрозрачных пластиков

1. Прозрачность для радиоволн:
   • Радиопрозрачные пластики имеют низкий коэффициент поглощения электромагнитных волн в широком диапазоне частот (от сотен МГц до десятков ГГц).
   • Это означает, что они не экранируют сигнал и не создают значительных помех при прохождении радиоволн через материал.
2. Низкая диэлектрическая проницаемость (ε):
   • Диэлектрическая проницаемость определяет, насколько сильно материал влияет на распространение электромагнитных волн. Для радиопрозрачных материалов она должна быть как можно ниже (обычно в пределах 2–4).
3. Малый коэффициент потерь (tan δ):
   • Коэффициент потерь характеризует, сколько энергии радиоволн преобразуется в тепло при прохождении через материал. Для радиопрозрачных пластиков он должен быть минимальным.
4. Механическая прочность:
   • Помимо радиотехнических характеристик, такие материалы должны обладать достаточной механической прочностью, чтобы выдерживать внешние нагрузки (например, ветровые или термические воздействия).
5. Стойкость к внешним факторам:
   • Материалы должны быть устойчивы к воздействию ультрафиолета, перепадов температур, влаги и других факторов окружающей среды.
6. Легкий вес:
   • Особенно важное свойство для применения в авиации и космической технике, изготовления радиопрозрачных колпаков, где масса конструкции играет ключевую роль.

Среди композитных материалов наиболее популярным и востребованным в настоящее время является стеклопластик. На нашем предприятии предпринята попытка и реализована технология изготовления матов на основе высокопрочных, высокомодульных волокон СВМПЭ и технология изготовления из них листовых композиционных материалов – полиэтиленпластиков. Представляет значительный интерес сравнить радиопрозрачные свойства и области применения стеклопластика и полиэтиленпластика. В таблицах ниже приводятся основные характеристики этих пластиков.

Сравнительные характеристики полиэтиленпластика и стеклопластика

Сравнение механических характеристик армирующих волокон:

Относительное сравнение стоимости композитов на единицу веса

• Из таблиц видно, что по удельным характеристикам полиэтиленпластик значительно превосходит стеклопластик, уступая лишь по температурному диапазону эксплуатации в области высоких температур, по УФ-устойчивости и по стоимости. Полиэтиленпластик лучше подходит для высокочастотных приложений, где важны минимальные потери и низкая диэлектрическая проницаемость, а также для легких конструкций.
• Стеклопластики предпочтительны для низкочастотных приложений и случаев, когда требуется высокая термостойкость.

Из этого следует, что полиэтиленпластик займет свою нишу в области применения среди радиопрозрачных материалов.

Фото: Структура мата из сверхпрочных волокон СВМПЭ (слева) и образец листового полиэтиленпластика из волокон СВМПЭ. Связующее - эпоксидная смола.