EP0077486A1 - Verfahren zur Reflexion hochfrequenter Mikrowellen - Google Patents
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Classifications
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Definitions
- carbon fibers as reinforcing fibers for the production of fiber composite materials, especially with epoxy resins or polyimide resins, these fiber composite materials being used, for example, in aircraft construction.
- These carbon fibers also have the property of reflecting microwaves, but this effect is limited to frequencies up to 10 GHz. At frequencies above 10 GHz, the microwave reflection drops sharply, so that the conventional carbon fiber fabrics are unsatisfactory in the interesting range of 70 GHz and above. Since a low loss of reflection is required for these short-wave radar beams, metal mesh or metal sheets were previously required. Although these materials show the desired good values, they will be eliminated in the future for weight reasons.
- the object of the invention was to provide a method which uses materials which are suitable for reflection of high-frequency microwaves at low weights.
- Carbon fibers are known to those skilled in the art and can be made from various starting materials, e.g. made from cellulose derivatives, polyacrylonitrile fibers, special pitch types or bitumen.
- metallized carbon fibers to be used according to the invention do not show satisfactory microwave reflection above 10 GHz.
- the electrical conductivity is improved by the metallization. Depending on the metal layer thickness and quality, this can provide additional protection from electrostatic charging up to lightning protection.
- the metallization can be carried out in a known manner, for example by the processes described in DE-PS 2 743 768 or in DE-OS 30 25 307.
- a carbon filament yarn fabric is activated for 10 seconds in a solution of 0.01 g / 1 butadiene palladium chloride, dried and then for 5 minutes in a metallizing bath containing 30 g / 1 nickel chloride. 6H 2 0, 10 g / 1 citric acid and 3 g / 1 dimethylamine borane and has pH 8.5, nickel-plated.
- the carbon filament yarn fabric has absorbed 30.8 g nickel / m 2 and has a resistance per square of 0.2 ohm.
- the nickel-plated carbon filament yarn fabric is positioned in the microwave transmitter at 90 °.
- the reflection loss R is measured in db (decibels).
- the high reflection of high-frequency microwaves above 10 GHz additionally increases the protection of objects against the penetration of microwave radiation.
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Abstract
Metallisierte Kohlenstoff-Fäden, -Fasern oder daraus hergestellte textile Flächengebilde eignen sich zur Reflexion von hochfrequenten Mikrowellen.
Description
- Es ist bekannt, Kohlenstoffasern als Verstärkungsfasern zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen, vor allem mit Epoxidharzen oder Polyimidharzen zu verwenden, wobei diese Faserverbundwerkstoffe beispielsweise in Flugzeugbau Verwendung finden. Diese Kohlenstoffasern zeigen darüber hinaus die Eigenschaft, daß sie Mikrowellen reflektieren, jedoch ist dieser Effekt auf Frequenzen bis zu 10 GHz beschränkt. Bei Frequenzen oberhalb 10 GHz fällt die Mikrowellenreflexion stark ab, so daß im interesanten Bereich von 70 GHz und darüber die herkömmlichen Kohlenstofffasergewebe unbefriedigend sind. Da bei diesen kurzwelligen Radarstrahlen ein niedriger Reflexionsverlust verlangt wird, war man bisher auf Metallgewebe oder Metallbleche angewiesen. Diese Werkstoffe zeigen zwar die gewünscht guten Werte, scheiden jedoch in Zukunft aus Gewichtsgründen aus.
- Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren bereit zu stellen, das Materialien verwendet, die bei niedrigen Gewichten zu Reflexion hochfrequenter Mikrowellen geeignet sind.
- überraschenderweise wurde gefunden, daß man dies mit metallisierten Kohlenstoff-Fäden und -Fasern oder daraus gefertigten Flächengebilden erreicht.
- Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reflexion hochfrequenter Mikrowellen, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Strahlengang metallisierte Kohlenstoff-Fäden oder -Fasern oder daraus gefertigte textile Flächengebilde bringt. Die metallisierten Kohlenstoff-Fäden und -Fasern bzw. daraus gefertigte Flächengebilde können als solche oder auch in Form als Verstärkungsfasern in Faserverbundwerkstoffen eingesetzt werden. Bevorzugte Metalle sind Nickel,Kobalt, Kupfer, Gold und Silber bzw. Legierungen dieser Metalle untereinander oder mit Eisen, wobei Nickel und Kobalt sowie Kobalt-Nickel-Kombinationen bevorzugt sind. Die Dicke der Metallschicht liegt zwischen 0,05 und 10 µm, vorzugsweise zwischen 0,1 und 1 µm. Auch können verschiedene Schichten chemisch oder elektrochemisch aufeinander in beliebiger Reihenfolge abgeschieden werden, so z.B. nach der Verkupferung zum Oxidationsschutz eine Vernikkelung.
- Kohlenstoffasern sind dem Fachmann bekannt und können aus verschiedenen Ausgangsmaterialien hergestellt sein, z.B. aus Cellulosederivaten, Polyacrylnitrilfasern, speziellen Pechsorten oder Bitumen.
- Im Vergleich zu den erfindungsgemäß zu verwendenen metallisierten Kohlenstoffasern zeigen andere metallisierte Fasern, beispielsweise synthetische und native Fasern aus organischen Polymeren keine befriedigende Mikrowellenreflexion oberhalb 10 GHz.
- Für die metallisierten Kohlenstoffasergewebe ist es ferner von Vorteil, daß durch die Metallisierung die elektrische Leitfähigkeit verbessert wird. Dadurch kann je nach Metallschichtdicke und Qualität ein zusätzlicher Schutz vor elektrostatischer Aufladung bis hin zum Blitzschutz erreicht werden.
- Die Metallisierung kann in bekannter Weise durchgeführt werden, beispielsweise nach den in DE-PS 2 743 768 oder in DE-OS 30 25 307 geschilderten Verfahren.
- Ein Kohlenstoff-Filamentgarngewebe wird 10 Sek. in eine Lösung von 0,01 g/1 Butadienpalladiumchlorid aktiviert, getrocknet und anschließend 5 Min. in einem Metallisierungsbad, daß 30 g/1 Nickelchlorid . 6H20, 10 g/1 Zitronensäure und 3 g/1 Dimethylaminboran enthält und pH 8,5 hat, vernickelt. Das Kohlenstoff-Filamentgarngewebe hat 30,8 g Nickel/m2 aufgenommen und besitzt einen Widerstand pro Quadrat von 0,2 Ohm.
- Das vernickelte Kohlenstoff-Filamentgarngewebe wird zum Mikrowellensender in 90° in Position gebracht. Der Reflexionsverlust R wird in db (Dezibel) gemessen.
- Durch die hohe Reflexion von hochfrequenten Mikrowellen oberhalb 10 GHz wird zusätzlich ein erhöhter Schutz von Objekten gegenüber Eindringen der Mikrowellenstrahlung erzielt.
Claims (4)
1. Verfahren zur Reflexion hochfrequenter Mirkowellen, dadurch gekennzeichnet, daß man in den Strahlengang metallisierte Kohlenstoff-Fäden, -Fasern oder daraus hergestellte textile Flächengebilde bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus Nickel, Kobalt, Kupfer, Gold, Silber bzw. Legierungen dieser Metalle untereinander oder mit Eisen besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Stärke zwischen 0,05 und 10 µm aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Stärke von 0,1 bis 1 µm aufweist.
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|---|---|---|---|---|
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Citations (3)
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
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| DE2818523A1 (de) * | 1977-05-10 | 1978-11-16 | Toray Industries | Poroeses kohlenstoff-fasermaterial |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3436063A1 (de) * | 1984-10-02 | 1986-04-10 | Autoflug Gmbh, 2084 Rellingen | Gestaffelte anordnung zur verbesserung der radarreflexion |
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