FR2653940A1 - Layer having magnetic or dielectric anisotropy and its method of manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet une couche à anisotropie magnétique ou diéLectrique destinée à la fabrication d'un matériau composite stratifié, ayant des propriétés électromagnétiques absorbantes, ainsi que son procédé de fabrication. The present invention relates to a layer with magnetic or dielectric anisotropy intended for the manufacture of a laminated composite material, having absorbent electromagnetic properties, as well as its manufacturing process.
En particulier, ce matériau est utilisable comme absorbeur des micro-ondes dans un grand domaine de longueur d'onde. Il peut être utilisé comme matériau de revetement d'une chambre anéchoique (chambre sans écho), comme filtre électromagnétique ou comme blindage électromagnétique utilisé notamment dans les domaines des télécommunications et de l'informatique (blindage de circuits complexes, d'ordinateurs,...) mais aussi dans les fours à micro-ondes. In particular, this material can be used as a microwave absorber in a wide wavelength range. It can be used as material for coating an anechoic chamber (chamber without echo), as an electromagnetic filter or as electromagnetic shielding used in particular in the fields of telecommunications and computer science (shielding of complex circuits, computers, etc. .) but also in microwave ovens.
Dans l'application aux fours à micro-ondes, le matériau de l'invention est destiné à être placé à l'intérieur de la porte du four. In the application to microwave ovens, the material of the invention is intended to be placed inside the oven door.
Les matériaux composites permettent d'obtenir des matériaux à perméabilité magnétique et à permittivité électrique adaptées pour chaque type d'application. Composite materials make it possible to obtain materials with magnetic permeability and electrical permittivity suitable for each type of application.
Les matériaux absorbant les micro-ondes actuellement connus se présentent sous forme de couches minces, d'épaisseur inférieure à quelques centimètres, réalisées avec des matériaux denses tels que la ferrite ou à partir de La dispersion de ces matériaux dans un liant organique approprié. The microwave absorption materials currently known are in the form of thin layers, of thickness less than a few centimeters, made with dense materials such as ferrite or from the dispersion of these materials in an appropriate organic binder.
L'invention a pour objet un nouveau procédé de fabrication de couches à anisotropie magnétique ou diélectrique, les couches obtenues étant destinées à la fabrication d'un matériau composite absorbant les ondes électromagnétiques du type en couches minces. The subject of the invention is a new method for manufacturing layers with magnetic or dielectric anisotropy, the layers obtained being intended for the manufacture of a composite material absorbing electromagnetic waves of the thin layer type.
De façon plus précise, L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'une couche à anisotropie magnétique ou diélectrique comportant les étapes suivantes :
a) - enrobage d'une charge magnétique ou diélectrique dans une gaine en polymère thermoplastique pour former des fibres,
b) - bobinage des fibres sur un support plan,
c) - compactage à froid du bobinage obtenu en b) pour former une couche de fibres,
d) - premier pressage à chaud de la couche obtenue en c) dans la zone de température du pseudoplateau caoutchoutique du polymère, puis
e) - deuxième pressage à chaud de la couche obtenue en d) à une température entraînant La fusion du polymère.More specifically, the subject of the invention is a method for manufacturing a layer with magnetic or dielectric anisotropy comprising the following steps:
a) - coating of a magnetic or dielectric charge in a thermoplastic polymer sheath to form fibers,
b) - winding of the fibers on a flat support,
c) - cold compaction of the winding obtained in b) to form a layer of fibers,
d) - first hot pressing of the layer obtained in c) in the temperature zone of the rubber pseudoplate of the polymer, then
e) - second hot pressing of the layer obtained in d) at a temperature causing the polymer to melt.
Comme polymère thermoplastique entrant dans la constitution de la gaine, on peut citer les polyamides, Les polyesters, les polyphénylènes, les polypropylènes, les polyéthylènes, les silicones, etc. As thermoplastic polymer used in the constitution of the sheath, mention may be made of polyamides, polyesters, polyphenylenes, polypropylenes, polyethylenes, silicones, etc.
Suivant les applications envisagées, les fibres diélectriques etlou magnétiques peuvent recevoir un renfort structural en vue d'améliorer leur tenue mécanique. Depending on the applications envisaged, the dielectric and / or magnetic fibers can receive structural reinforcement in order to improve their mechanical strength.
Comme moyen de renfort, on peut utiliser soit de la poudre, soit des fibres, soit des fils de verre, de carbone, de polymère, etc
De préférence, l'enrobage de charges magnétique ou diélectrique dans une gaine polymérique se fait en coextrudant un polymère thermoplastique et la charge respectivement diélectrique ou magnétique et, si nécessaire, les moyens de renfort. En particulier les charges magnétiques et diélectriques se présentent sous la forme de poudre de 10 å 50 micromètres de granulométrie.As reinforcing means, it is possible to use either powder, or fibers, or yarns of glass, carbon, polymer, etc.
Preferably, the coating of magnetic or dielectric charges in a polymeric sheath is done by coextruding a thermoplastic polymer and the respectively dielectric or magnetic charge and, if necessary, the reinforcing means. In particular, the magnetic and dielectric charges are in the form of powder of 10 to 50 micrometers in size.
La gaine polymérique a pour fonction d'assurer le maintien des charges magnétiques et diélectriques, de permettre la transformation de ces fibres en couche mince et de conférer une anisotropie des propriétés des charges. The function of the polymeric sheath is to maintain magnetic and dielectric charges, to allow these fibers to be transformed into a thin layer and to impart anisotropy to the properties of the charges.
Le premier pressage à chaud permet la fabrication d'une couche continue de fibres et le second pressage le soudage des gaines polymériques. Ce pressage à chaud en deux étapes permet de maintenir les gaines de polymère autour de la charge et de garder ainsi l'anisotropie magnétique ou diélectrique des couches, fixée par L'orientation des fibres les constituant. The first hot pressing allows the manufacture of a continuous layer of fibers and the second pressing the welding of the polymer sheaths. This hot pressing in two stages makes it possible to maintain the polymer sheaths around the load and thus to keep the magnetic or dielectric anisotropy of the layers, fixed by the orientation of the fibers constituting them.
L'invention a encore pour objet une couche mince à anisotropie magnétique ou diélectrique obtenue par ce procédé. The invention also relates to a thin layer with magnetic or dielectric anisotropy obtained by this method.
En empilant des couches conformes à
L'invention selon un certain ordre, il est possible de réaliser un matériau composite stratifié à propriétés électromagnétiques absorbantes.By stacking layers according to
The invention according to a certain order, it is possible to produce a laminated composite material with absorbing electromagnetic properties.
Ce matériau composite stratifié comporte au moins deux empilements de couches selon L'invention assemblés, un premier empilement constitué d'une couche de premières fibres diélectriques, orientées parallèlement à une première direction, et d'une couche de premières fibres magnétiques, orientées parallèlement à une seconde direction perpendiculaire à la première direction, et un second empilement constitué d'une couche de secondes fibres diélectriques, orientées parallèlement à la seconde direction, et d'une couche de secondes fibres magnétiques, orientées paraLLèlement à la première direction. This laminated composite material comprises at least two stacks of layers according to the invention assembled, a first stack consisting of a layer of first dielectric fibers, oriented parallel to a first direction, and a layer of first magnetic fibers, oriented parallel to a second direction perpendicular to the first direction, and a second stack consisting of a layer of second dielectric fibers, oriented parallel to the second direction, and of a layer of second magnetic fibers, oriented parallel to the first direction.
L'alternance des couches à propriétés magnétique et diélectrique d'une part et l'alternance de la direction d'anisotropie magnétique et diélectrique d'autre part, due au changement de direction des fibres d'une couche à l'autre, permettent de rétablir pour Le matériau composite une isotropie de comportement électromagnétique. The alternation of the layers with magnetic and dielectric properties on the one hand and the alternation of the direction of magnetic and dielectric anisotropy on the other hand, due to the change of direction of the fibers from one layer to the other, make it possible to reestablish for the composite material an isotropy of electromagnetic behavior.
Cet agencement de fibres magnétiques et diélectriques permet d'obtenir des matériaux composites à perméabilité magnétique et à permittivité électrique adaptées dont les valeurs sont équivalentes aux moyennes arithmétiques des valeurs des composants de chaque couche, pondérées par les épaisseurs de ces couches. This arrangement of magnetic and dielectric fibers makes it possible to obtain composite materials with suitable magnetic permeability and electrical permittivity, the values of which are equivalent to the arithmetic means of the values of the components of each layer, weighted by the thicknesses of these layers.
Dans une teLle configuration, le premier empilement de couche se comporte comme un polariseur et l'ensemble est par conséquent isotrope. Ainsi, une onde électromagnétique au contact de ce premier empilement peut être fortement atténuée et La réflexion de cette onde peut être nulle si l'accord d'impédance est réalisé avec le milieu de propagation de L'onde. In such a configuration, the first layer stack behaves like a polarizer and the assembly is therefore isotropic. Thus, an electromagnetic wave in contact with this first stack can be strongly attenuated and the reflection of this wave can be zero if the impedance agreement is made with the propagation medium of the wave.
De même, Le second empilement joue le rôle d'un polariseur, ce polariseur étant croisé à 900 par rapport au premier polariseur. Similarly, the second stack plays the role of a polarizer, this polarizer being crossed at 900 relative to the first polarizer.
En jouant sur les valeurs de la permittivité électrique et de la perméabilité magnétique de chaque couche de fibres, il est possible d'obtenir cet accord en impédance avec le milieu de propagation ainsi qu'une forte absorption de cette onde. By playing on the values of the electrical permittivity and the magnetic permeability of each layer of fibers, it is possible to obtain this agreement in impedance with the propagation medium as well as a strong absorption of this wave.
Pour ce faire, on utilise des matériaux magnétiques et des matériaux diélectriques présentant globalement la relation E= > i , c'est-à-dire présentant une impédance égale à celle du vide. To do this, magnetic materials and dielectric materials are used which have the general relationship E => i, that is to say having an impedance equal to that of the vacuum.
En outre, L'accord d'impédance entre le milieu de propagation et le matériau composite est réalisable aussi si le milieu situé au contact du matériau composite a une impédance différente de celle du vide. In addition, the impedance agreement between the propagation medium and the composite material is also achievable if the medium located in contact with the composite material has an impedance different from that of the vacuum.
Ainsi, la permittivité électrique respectivement des premières et secondes fibres diélectriques est approximativement égale à la perméabilité magnétique respectivement des premières et secondes fibres magnétiques et, d'autre part, la perméabilité magnétique respectivement des premières et secondes fibres diélectriques est approximativement égale à la permittivité électrique respectivement des premières et secondes fibres magnétiques. Thus, the electrical permittivity respectively of the first and second dielectric fibers is approximately equal to the magnetic permeability respectively of the first and second magnetic fibers and, on the other hand, the magnetic permeability respectively of the first and second dielectric fibers is approximately equal to the electrical permittivity first and second magnetic fibers respectively.
Pour simplifier la fabrication du matériau composite, on utilise de préférence des premières et secondes fibres diélectriques réalisées en un même matériau bien qu'il soit possible d'utiliser des matériaux différents pour ces premières et secondes fibres diélectriques. To simplify the manufacture of the composite material, use is preferably made of first and second dielectric fibers made of the same material although it is possible to use different materials for these first and second dielectric fibers.
De même, on préfère utiliser le même matériau magnétique pour constituer les différentes couches magnétiques, bien qu'il soit possible d'utiliser des matériaux différents d'une couche à l'autre
La double condition ci-dessus est a priori plus facile à réaliser par l'emploi de deux matériaux différents, L'un ayant une permittivité électrique élevée 1 et une perméabilité magnétique p1 faible, l'autre matériau ayant une permettivité électrique faible t2 et une perméabilité magnétique élevée u2. Likewise, it is preferable to use the same magnetic material to constitute the different magnetic layers, although it is possible to use different materials from one layer to another.
The double condition above is a priori easier to achieve by the use of two different materials, one having a high electrical permittivity 1 and a low magnetic permeability p1, the other material having a low electrical permittivity t2 and a high magnetic permeability u2.
La présence dans Les équations de et y de parties imaginaires élevée et égale permet d'obtenir une absorption importante des ondes. The presence in Equations of and y of high and equal imaginary parts makes it possible to obtain a significant absorption of the waves.
Comme couple de matériau satisfaisant à l'équation globale E= j' , on peut citer les ferrites magnétiques et les céramiques diélectriques comme les titanates et en particulier le couple ferrite de nickel et de zincititanate de baryum. On peut aussi utiliser le couple SiO -Co Nb Zr (avec x allant de 80 à 95 et
2 x y z y+z valant 100-x) ou le couple FeNiCo-SiO2. As a material couple satisfying the global equation E = j ', mention may be made of magnetic ferrites and dielectric ceramics such as titanates and in particular the ferrite couple of nickel and barium zincititanate. We can also use the couple SiO -Co Nb Zr (with x ranging from 80 to 95 and
2 xyz y + z equal to 100-x) or the FeNiCo-SiO2 couple.
2
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement en perspective un matériau composite constitué de couches conformes à L'invention,
- la figure 2 illustre le principe d'absorption des micro-ondes par le matériau de la figure 1,
- La figure 3 représente schématiquement en coupe une fibre magnétique ou diélectrique conforme à l'invention,
- la figure 4 donne le cycle théorique pression/température en fonction du temps utilisé pour la fabrication du matériau composite constitué de couches conformes à L'invention, et
- la figure 5 donne les valeurs d'efficacité d'absorption d'un matériau constitué de couches conformes à L'invention en fonction de la fréquence de l'onde incidente.2
Other characteristics and advantages of the invention will emerge more clearly from the description which follows, given by way of illustration and not limitation, with reference to the drawings in which:
FIG. 1 schematically represents in perspective a composite material made up of layers in accordance with the invention,
FIG. 2 illustrates the principle of absorption of microwaves by the material of FIG. 1,
FIG. 3 schematically represents in section a magnetic or dielectric fiber according to the invention,
FIG. 4 gives the theoretical pressure / temperature cycle as a function of the time used for the manufacture of the composite material consisting of layers according to the invention, and
- Figure 5 gives the absorption efficiency values of a material consisting of layers according to the invention as a function of the frequency of the incident wave.
Ce matériau composite stratifié est constitué d'une alternance de couches minces diélectriques et magnétiques anisotropes, rendues solidaires soit par collage à l'aide d'un film adhésif isolant électrique du type colle époxy ou polyester, soit à l'aide d'un cadre isolant. Le nombre de couches empilées dépend de l'application envisagée. En général, ce nombre est un multiple de quatre. L'épaisseur totale du matériau peut varier de 0,6 à 6 mm. This laminated composite material consists of an alternation of anisotropic thin dielectric and magnetic layers, made integral either by bonding using an electrical insulating adhesive film of the epoxy or polyester adhesive type, or using a frame. insulating. The number of layers stacked depends on the intended application. In general, this number is a multiple of four. The total thickness of the material can vary from 0.6 to 6 mm.
Le matériau composite représenté sur les figures 1 et 2 comporte une première couche mince 2 de fibres diélectriques 4 orientée parallèlement à la direction x d'un système orthonormé xyz. A cette couche de fibres diélectriques 2 on associe une couche mince 6 de fibres magnétiques 8, orientée parallèlement à la direction y. The composite material shown in FIGS. 1 and 2 comprises a first thin layer 2 of dielectric fibers 4 oriented parallel to the direction x of an orthonormal system xyz. This layer of dielectric fibers 2 is associated with a thin layer 6 of magnetic fibers 8, oriented parallel to the direction y.
Sur la figure 1, les fibres des différentes couches sont représentées non jointives de façon à mieux voir la structure du matériau, bien que, dans la pratique ces fibres soient jointives. En outre, ces couches sont disposées au contact les unes des autres. In Figure 1, the fibers of the different layers are shown non-contiguous so as to better see the structure of the material, although in practice these fibers are contiguous. In addition, these layers are arranged in contact with each other.
Les fibres diélectriques 4 présentent une permittivité électrique t1 élevée et une perméabilité magnétique rl faible. Parallèlement, les fibres magnétiques 8 présentent une perméabilité magnétique élevée 2 et une permittivité électrique faible #2. The dielectric fibers 4 have a high electrical permittivity t1 and a low magnetic permeability rl. At the same time, the magnetic fibers 8 have a high magnetic permeability 2 and a low electrical permittivity # 2.
L'ajustement 2 = S1 et 1 2 des fibres 8 et 4 permet de réaliser un matériau composite, vérifiant globalement l'équation #=j', c'est-à-dire présentant une impédance égale à celle du vide. The adjustment 2 = S1 and 1 2 of the fibers 8 and 4 makes it possible to produce a composite material, generally verifying the equation # = j ′, that is to say having an impedance equal to that of the vacuum.
On rappelle que tet p satisfont aux équations
(1) t = #' + j#" et
(2) p = #' + j ". Recall that tet p satisfy the equations
(1) t = # '+ j # "and
(2) p = # '+ j ".
La présence dans E et de partie imaginaire élevée et égale permet d'obtenir une absorption importante d'une onde électromagnétique 11 frappant l'empilement de couches 2-6. The presence in E and of a high and equal imaginary part makes it possible to obtain a significant absorption of an electromagnetic wave 11 striking the stack of layers 2-6.
Tout calcul fait, on obtient un facteur de propagation a1 élevé dans la direction x correspondant à 8" et ,u" élevés et un facteur de propagation a2 faible dans la direction perpendiculaire y, satisfaisant aux équations suivantes :
a1 = jw g 1. p2'
a2 = jw @#2. 1
Dans ces conditions, une onde électromagnétique 11 frappant la couche 2 puis se propageant dans l'empilement de couches 2-6 est polarisée et les composantes El et B2 des champs électrique et magnétique de cette onde, respectivement parallèles à x et y, sont fortement atténuées. L'empilement 2-6 joue le rôle d'un polariseur.All calculation made, one obtains a propagation factor a1 high in the direction x corresponding to 8 "and, u" high and a propagation factor a2 low in the direction perpendicular y, satisfying the following equations:
a1 = jw g 1. p2 '
a2 = jw @ # 2. 1
Under these conditions, an electromagnetic wave 11 striking layer 2 and then propagating in the stack of layers 2-6 is polarized and the components El and B2 of the electric and magnetic fields of this wave, respectively parallel to x and y, are strongly mitigated. Stack 2-6 plays the role of a polarizer.
Pour atténuer l'autre couple des composantes
E2 et B1 de L'onde incidente 11, respectivement parallèles à y et x, dans le matériau composite, il suffit d'ajouter un second ensemble de fibres.To attenuate the other pair of components
E2 and B1 of the incident wave 11, respectively parallel to y and x, in the composite material, it suffices to add a second set of fibers.
Ce second ensemble comprend une couche mince 10 de fibres diélectriques 12 parallèles entre elles mais perpendiculaires aux fibres diélectriques 4. This second assembly comprises a thin layer 10 of dielectric fibers 12 parallel to each other but perpendicular to the dielectric fibers 4.
Autrement dit, les fibres diélectriques 12 sont parallèles à la direction y. De plus, la couche 10 à anisotropie diélectrique est disposée au contact de la couche 8 à anisotropie magnétique.In other words, the dielectric fibers 12 are parallel to the direction y. In addition, layer 10 with dielectric anisotropy is arranged in contact with layer 8 with magnetic anisotropy.
A ces fibres diélectriques 12,on associe une couche mince 14 de fibres magnétiques 16 parallèles entre elles et à La direction x mais perpendiculaires aux fibres diélectriques 12 ainsi qu'aux fibres magnétiques 8. These dielectric fibers 12 are associated with a thin layer 14 of magnetic fibers 16 which are parallel to one another and in the direction x but perpendicular to the dielectric fibers 12 as well as to the magnetic fibers 8.
Les matériaux constituant les fibres 12 et 16 satisfont aussi à la relation globale = p. Les fibres diélectriques 12 sont réalisées dans le même matériau que les fibres diélectriques 4 et les fibres magnétiques 16 sont réalisées dans le même matériau que les fibres magnétiques 8. The materials constituting the fibers 12 and 16 also satisfy the global relationship = p. The dielectric fibers 12 are made of the same material as the dielectric fibers 4 and the magnetic fibers 16 are made of the same material as the magnetic fibers 8.
L'empilement de couches 10-14 constitue un second polariseur croisé à 900 par rapport au premier polariseur 2-6. The stack of layers 10-14 constitutes a second polarizer crossed at 900 relative to the first polarizer 2-6.
Les fibres diélectriques 4 ou magnétiques 6 sont constituées, comme représenté sur la figure 3, d'une gaine polymérique 18 mince thermoplastique renfermant une charge pulvérulente 20 respectivement diélectrique ou magnétique, et des fibres de renfort 22. The dielectric 4 or magnetic 6 fibers consist, as shown in FIG. 3, of a thin thermoplastic polymer sheath 18 containing a pulverulent filler 20, respectively dielectric or magnetic, and reinforcing fibers 22.
En particulier, la gaine 18 est du polyamide 12 de 0,010 à 0,015 mm d'épaisseur renfermant des fibres 22 de verre et une poudre 20 de titanate de baryum ou d'une ferrite de nickel et de zinc suivant que ces fibres sont diélectriques ou magnétiques. Ces fibres ont un diamètre extérieur de 0,2 à 0,7 mm. In particular, the sheath 18 is polyamide 12 of 0.010 to 0.015 mm thick containing glass fibers 22 and a powder 20 of barium titanate or of a nickel and zinc ferrite depending on whether these fibers are dielectric or magnetic . These fibers have an outside diameter of 0.2 to 0.7 mm.
Ces fibres présentent des taux massiques de charge supérieurs à 50% et en particulier à 95% et des taux volumiques de chargement de L'ordre de 60X. La charge se présente sous la forme d'une poudre ayant une granulométrie de 10 à 50 micromètres. These fibers have mass loading rates greater than 50% and in particular 95% and volume loading rates of the order of 60X. The filler is in the form of a powder having a particle size of 10 to 50 micrometers.
On décrit ci-après la réalisation de chaque couche de fibres diélectriques ou magnétiques. The production of each layer of dielectric or magnetic fibers is described below.
Les fibres diélectriques ou magnétiques de
L'invention décrites sur la figure 3 sont réalisées par coextrusion du polymère, de la charge et des fibres de renfort. Comme procédé connu de coextrusion utilisable dans l'invention, on peut citer celui décrit dans Les techniques de L'ingénieur 3240-1 à 4 "Préimprégné souple à matrice thermoplastique (FIT)" de Ganga et
Bourdon. Cette coextrusion permet des productions de fibres, reproductibles et adaptables aux différentes caractéristiques de charge en prenant en compte leur condition particulière de coulabilité.The dielectric or magnetic fibers of
The invention described in FIG. 3 are produced by coextrusion of the polymer, the filler and the reinforcing fibers. As a known coextrusion process which can be used in the invention, mention may be made of that described in Engineering techniques 3240-1 to 4 "Flexible prepreg with thermoplastic matrix (FIT)" from Ganga and
Bumblebee. This coextrusion allows fiber production, reproducible and adaptable to different load characteristics taking into account their particular flowability condition.
Les fibres produites sont ensuite mises en forme par bobinage jointif sur une ou deux épaisseurs sur des mandrins plans. Les plaques obtenues sont alors compactées à froid sous une pression de 200 MPa dans des cuves à pression hydrostatique. Enfin, le matériau est transformé sous presse à plateaux chauffants. The fibers produced are then shaped by contiguous winding on one or two thicknesses on flat mandrels. The plates obtained are then cold compacted under a pressure of 200 MPa in hydrostatic pressure tanks. Finally, the material is transformed in a press with heating plates.
Cette dernière étape de pressage à chaud se fait par déformation plastique des gaines polymériques suivie d'une fusion sans pression de ces dernières. La transformation plastique est une transformation irréversible effectuée à pression constante dans la zone de température du pseudo plateau caoutchoutique du polymère constituant la gaine des fibres. This last hot pressing step is carried out by plastic deformation of the polymer sheaths followed by a pressureless melting of the latter. The plastic transformation is an irreversible transformation carried out at constant pressure in the temperature zone of the pseudo rubbery plateau of the polymer constituting the sheath of the fibers.
Les couches minces de fibres obtenues ont une épaisseur de 0,2 à 0,5 mm suivant le diamètre initial des fibres et Le nombre de couches bobinées sur les mandrins. The thin layers of fibers obtained have a thickness of 0.2 to 0.5 mm depending on the initial diameter of the fibers and the number of layers wound on the mandrels.
Sur la figure 4, on a représenté la dernière étape de transformation des fibres en couche mince pour des gaines en polyamide. Ce diagramme donne Les variations de pression et de température exprimées respectivement en MPa et en OC en fonction du temps exprimé en minute. In Figure 4, there is shown the last step of transforming the fibers into a thin layer for polyamide sheaths. This diagram gives the pressure and temperature variations expressed respectively in MPa and OC as a function of the time expressed in minutes.
La zone A correspond à une montée en température de O à 1000C sous une pression de 20 MPa. Zone A corresponds to a temperature rise from 0 to 1000C under a pressure of 20 MPa.
La zone B correspond à la zone de déformation plastique de La gaine des fibres à 1200C sous une pression de 20 MPa. Cette étape permet la formation d'une couche continue tout en lui conservant son anisotropie magnétique ou diélectrique. Zone B corresponds to the plastic deformation zone of the fiber sheath at 1200C under a pressure of 20 MPa. This step allows the formation of a continuous layer while retaining its magnetic or dielectric anisotropy.
La zone C correspond à une reprise de température de 100 à 1600C sous une pression réduite de 0,2 MPa. Zone C corresponds to a temperature recovery from 100 to 1600C under a reduced pressure of 0.2 MPa.
La zone D correspond à un deuxième palier en température à pression réduite de 0,2 MPa de 160 à 1800C. Cette étape provoque La fusion du polymère et assure l'adhérence des gaines polymériques de la couche. Zone D corresponds to a second level at a reduced pressure temperature of 0.2 MPa from 160 to 1800C. This step causes the polymer to melt and ensures the adhesion of the polymer sheaths of the layer.
La zone E représente un refroidissement sans pression pour limiter le fluage du matériau, et L'étape
F représente un démoulage à 1200C.Zone E represents pressureless cooling to limit the creep of the material, and The step
F represents a mold release at 1200C.
Les couches de matériaux diélectriques et magnétiques réalisées comme décrit ci-dessus, sont ensuite empilées puis assemblées pour réaliser des écrans de blindage électromagnétique absorbants, comme décrit sur les figures 1 et 2. The layers of dielectric and magnetic materials produced as described above are then stacked and then assembled to produce absorbent electromagnetic shielding screens, as described in FIGS. 1 and 2.
Ce procédé de fabrication de couches à anisotropie magnétique ou diélectrique peut être utilisé pour La réalisation d'autres matériaux que celui décrit aux figures 1 et 2. En particulier, il peut servir pour la réalisation de blindage essentiellement magnétique ou essentiellement diélectrique. This method of manufacturing layers with magnetic or dielectric anisotropy can be used for the production of materials other than that described in FIGS. 1 and 2. In particular, it can be used for the production of essentially magnetic or essentially dielectric shielding.
La courbe représentée sur la figure 5 donne le rapport Er/Ei en fonction de La fréquence de l'onde électromagnétique incidente. Ei et Er représentent l'énergie de l'onde électromagnétique à absorber respectivement incidente et réfléchie par le matériau de l'invention et les fréquences sont exprimées sous forme logarithmique. The curve shown in FIG. 5 gives the Er / Ei ratio as a function of the frequency of the incident electromagnetic wave. Ei and Er represent the energy of the electromagnetic wave to be absorbed respectively incident and reflected by the material of the invention and the frequencies are expressed in logarithmic form.
La courbe de la figure 5 a été obtenue pour un matériau composite constitué de 4 couches orthotropes, c'est-à-dire tel que représenté sur la figure 1, la charge diélectrique étant du titanate de baryum et la charge magnétique une ferrite de nickel et de zinc. The curve of Figure 5 was obtained for a composite material consisting of 4 orthotropic layers, that is to say as shown in Figure 1, the dielectric charge being barium titanate and the magnetic charge a nickel ferrite and zinc.
De cette courbe, il ressort que le matériau composite présente une valeur d'efficacité d'absorption maximum de 18 db à 1000 MHz et une efficacité de 16,5 db entre 10 et 800 MHz. From this curve, it appears that the composite material has a maximum absorption efficiency value of 18 db at 1000 MHz and an efficiency of 16.5 db between 10 and 800 MHz.
Les matériaux constitués de couches selon l'invention sont donc capables de résorber les nuisances électromagnétiques sur des largeurs de bande étendues avec une efficacité suffisante pour atténuer 90 à 99% de l'onde incidente. The materials made up of layers according to the invention are therefore capable of absorbing electromagnetic disturbances over extended bandwidths with sufficient efficiency to attenuate 90 to 99% of the incident wave.
Claims (11)
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| FR9004525A FR2653940B1 (en) | 1989-10-23 | 1990-04-09 | MAGNETIC OR DIELECTRIC ANISOTROPY LAYER AND MANUFACTURING METHOD THEREOF. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8913840A FR2653599B1 (en) | 1989-10-23 | 1989-10-23 | LAMINATE COMPOSITE MATERIAL HAVING ABSORBENT ELECTROMAGNETIC PROPERTIES AND ITS MANUFACTURING METHOD. |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=26227618
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0828313A3 (en) * | 1996-10-05 | 1998-10-07 | Ten Kabushiki Kaisha | Electromagnetic-wave absorber |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4725490A (en) * | 1986-05-05 | 1988-02-16 | Hoechst Celanese Corporation | High magnetic permeability composites containing fibers with ferrite fill |
| US4728554A (en) * | 1986-05-05 | 1988-03-01 | Hoechst Celanese Corporation | Fiber structure and method for obtaining tuned response to high frequency electromagnetic radiation |
-
1990
- 1990-04-09 FR FR9004525A patent/FR2653940B1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4725490A (en) * | 1986-05-05 | 1988-02-16 | Hoechst Celanese Corporation | High magnetic permeability composites containing fibers with ferrite fill |
| US4728554A (en) * | 1986-05-05 | 1988-03-01 | Hoechst Celanese Corporation | Fiber structure and method for obtaining tuned response to high frequency electromagnetic radiation |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0828313A3 (en) * | 1996-10-05 | 1998-10-07 | Ten Kabushiki Kaisha | Electromagnetic-wave absorber |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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