Л. И. Бакина1, А. Н. Голубев2, В. Л. Зефиров3, Л. А. Хасянова4, В. А. Шипулина5
1–5 Филиал ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ «НИИИС им. Ю.Е. Седакова» (г. Нижний Новгород, Россия)

Постановка проблемы. Пенопласты всегда широко применялись в антенно-фидерных системах благодаря низким значениям диэлектрической проницаемости ε и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ. При этом конструкционные элементы антенн обычно изготавливались путем склеивания заготовок, вырезанных из плит пенополистирола или из заливочного пенополиуретана. Но данные методы не всегда являются технологичными ввиду высокой трудоемкости процесса, неоднородности диэлектрических свойств конструкций и неудовлетворительного качества окрашиваемой поверхности, что вызвано низкой химической стойкостью тонких полимерных стенок пузырьков пеноструктуры данных материалов к растворителям, входящим в состав лакокрасочных материалов. Это обстоятельство приводит к значительному снижению качества поверхности окрашиваемого изделия или существенному усложнению технологии. Одним из вероятных решений данной проблемы может быть использование синтактных пенопластов. Синтактные пенопласты, представляющие собой особый вид газонаполненных полимеров, в составе которых распределены полые сферические частицы наполнителя, по сравнению с традиционными пенопластами обладают повышенной механической прочностью, электропрочностью, стойкостью к воздействию растворителей и воздействию климатических факторов, меньшей разноплотностью и лучшим качеством поверхности. Именно перечисленные преимущества синтактных пенопластов делают их перспективными материалами при изготовлении конструкционных элементов антенн.

Цель. Исследовать возможность получения изделий из синтактных пенопластов низкой плотности путем совмещения вспенивающейся полимерной матрицы с наполнителем в виде полых стеклянных микросфер.

Результаты. Установлены пределы наполнения полимерной матрицы наполнителем. Исследованы диэлектрические и прочностные характеристики, а также стойкость разрабатываемого материала к воздействию климатических факторов. Отработана технология изготовления изделия методом заливки, а также проанализировано влияние лакокрасочных покрытий на качество поверхности и диэлектрические показатели образцов из синтактных пенопластов низкой плотности.

Практическая значимость. Полученные результаты исследования могут быть использованы при создании конструкционных элементов антенн.

Бакина Л.И., Голубев А.Н., Зефиров В.Л., Хасянова Л.А., Шипулина В.А. Разработка и исследование синтактных пенопластов для изготовления деталей антенных устройств // Антенны. 2023. № 2. С. 59–64. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202302-07

1. Bibin J., Reghunadhan Nair C.P. Handbook of thermoset plastics. 2014. P. 511–554.
2. Кетов Ю.А., Словиков С.В. Синтактические полимерные композиционные материалы высоконаполненные гранулированным пеностеклом // Computational Nanotechnology. 2019. Т. 6. № 3. С. 39–46.
3. Тихомиров В.К. Пены. Теория и практика их получения и разрушения. М.: Химия. 1975. С. 11–15.
4. Samoylov V.M., Danilov E.A., Galimov E.R., et al. Production of thermally conductive carbon foams and their application in automobile transport // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Kazan: Institute of Physics Publishing. 2017. P. 012062.
5. Колосова А.С., Пикалов Е.С. Современные газонаполненные полимерные материалы и изделия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2020. № 10. С. 54–67.
6. Иванов А.В., Куфтин А.А., Демарева А.И. и др. Защита малогабаритной бортовой аппаратуры от вибрационных и ударных воздействий // Проектирование и технология электронных средств. 2015. № 2. С. 35–39.
7. Gupta N., Karthikeyan C.S., Sankaran S. Correlation of processing methodology to the physical and mechanical properties of syntactic foams with and without fibers // Materials Characterization. 1999. V. 43. № 4. P. 271–277.
8. Gupta N., Woldesenbet E.K. Compressive fracture features of syntactic foams-microscopic examination // Journal of Materials Science. 2002. V. 37. № 15. P. 3199–3209.
9. Gupta N., Woldesenbet E.K., Sankaran S. Studies on compressive failure features in syntactic foam material // Journal of Materials Science. 2001. V. 36. № 18. P. 4485–4491.
10. Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. М.: Высшая школа. 1988.