KR102735433B1 - Lightweight electromagnetic wave absorber comprising Polygon Core Structure by conductive material and Manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 경량 소재를 이용하여 제조한 전파흡수체 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 다각형 코어 구조를 포함하는 섬유에 대형 다중 스퍼터건 증착장치를 이용하여 섬유의 외면 및 다각형 코어 구조의 내면에 균일한 금속층을 형성함으로써 경량 특성을 나타내면서도 우수한 전자파 차폐 효과를 나타낼 수 있는 전파흡수재를 제조할 수 있으며, 상기 전파흡수재를 이용하여 제조한 전파흡수체는 항공기 또는 해양 등의 다양한 산업에 적용될 수 있다. The present invention relates to a radio wave absorber manufactured using a lightweight material and a manufacturing method thereof. By forming a uniform metal layer on the outer surface of a fiber and the inner surface of a polygonal core structure using a large-scale multi-sputter gun deposition device on a fiber including a polygonal core structure, it is possible to manufacture a radio wave absorber which exhibits lightweight characteristics while also exhibiting an excellent electromagnetic wave shielding effect. The radio wave absorber manufactured using the radio wave absorber can be applied to various industries such as aircraft and marine.
Description
본 발명은 경량 소재를 이용하여 제조한 전파흡수체 및 이의 제조 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a radio wave absorber manufactured using a lightweight material and a method for manufacturing the same.
현대전에서 다양한 무기 시스템에 필수적인 스텔스 기능은 크게 형상 설계 기술(Shaping technology), 전자기파 흡수 물질(radar absorbing material, RAM), 및 전자기파 흡수 구조(radr absorbing structure, RAS)의 세가지로 분류할 수 있다. 형상 설계 기술은 무기 시스템으로 입사되는 전자기파를 입사되는 방향이 아닌 다른 방향으로 산란시키는 스텔스 기술의 기본이 되는 기술이다. 하지만 최근 레이더 기술의 발달로 형상 설계만으로는 무기 시스템의 생존성 보장에 한계가 있다. 이를 극복하기 위하여 무기 시스템의 구조 표면에 전자기파 흡수 물질을 페인팅과 같은 유사한 방식으로 적용하는 전자기파 흡수 물질이 개발되었으나, 내구성이 좋지 않으며, 주기적인 보수가 필요하고, 무게가 무거워 항공기 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 이에 따라 다양한 전자기파 흡수 구조에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 전자기파 흡수 구조는 처음에는 무기질 재료로 구성되어 단단한 경도를 가지는 것으로 개발되었으나, 단단한 경도 및 파손의 위험성 및 무거운 무게 등이 문제가 되었다. 이에 최근에는 카본 나노 튜브, 카본 블랙, 카본 나노 파이버 등과 같은 나노 입자 손실을 가지는 물질을 매트릭스에 첨가한 구조체, 또는 다공성 섬유(유리섬유 또는 허니컴 등)에 금속 등을 코팅시켜 불균일 분산과 같은 불확실성을 제거할 수 있는 전파 흡수체를 사용하고 있다. 한국 등록특허공보 10-1744623에는 상기 섬유를 도금액에 침지하여 제조하는 방법이 개시되어 있으나, 이러한 방법으로는 균일한 코팅층 형성이 불리하며, 한국 등록특허공보 10-2483727에는 유전체 직물 재료에 금속 코팅층을 진공 증착 하는 단계가 기재되어 있으나, 해당 방법으로는 다공성 유전체 직물 재료의 공극까지 균일한 금속 코팅층을 형성할 수 없는 단점이 있다. 이에 다공성 경량소재를 사용하면서도 공극 내부까지 균일한 코팅된 전파흡수구조체와 이러한 전파흡수구조체를 제조할 수 있는 방법에 대한 연구가 필요한 실정이다. Stealth functions essential to various weapon systems in modern warfare can be largely classified into three categories: shaping technology, radar absorbing material (RAM), and radar absorbing structure (RAS). Shaping technology is the basic technology of stealth technology that scatters electromagnetic waves incident on a weapon system in a direction other than the direction of incidence. However, due to recent developments in radar technology, shape design alone has limitations in ensuring the survivability of weapon systems. To overcome this, electromagnetic wave absorbing materials that apply electromagnetic wave absorbing materials to the structural surface of weapon systems in a similar manner, such as painting, have been developed, but they have poor durability, require periodic maintenance, and are heavy, which reduces aircraft performance. Accordingly, research on various electromagnetic wave absorbing structures is actively being conducted. Electromagnetic wave absorbing structures were initially developed to be composed of inorganic materials and have strong hardness, but they have problems such as strong hardness, risk of breakage, and heavy weight. Recently, a structure in which a material having nano particle loss, such as carbon nanotubes, carbon black, or carbon nanofibers, is added to the matrix, or a radio wave absorber that can eliminate uncertainties such as non-uniform distribution by coating metals on porous fibers (such as glass fibers or honeycombs) has been used. Korean Patent Publication No. 10-1744623 discloses a method of manufacturing the fiber by immersing it in a plating solution; however, this method is disadvantageous in forming a uniform coating layer, and Korean Patent Publication No. 10-2483727 describes a step of vacuum depositing a metal coating layer on a dielectric fabric material; however, this method has a disadvantage in that a uniform metal coating layer cannot be formed in the pores of the porous dielectric fabric material. Therefore, research is needed on a radio wave absorbing structure that is uniformly coated even inside the pores while using a porous lightweight material, and a method for manufacturing such a radio wave absorbing structure.
본 발명은 다각형 코어구조를 가지는 대면적 섬유의 내면까지 균일하게 전도성 금속을 코팅하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for uniformly coating a conductive metal on the inner surface of a large-area fiber having a polygonal core structure.
본 발명은 전도성 금속이 균일하게 코팅된 다각형 코어구조를 포함하는 전파흡수재를 포함하는 전파흡수구조체 및 상기 전파흡수재를 포함하는 샌드위치 구조의 경량 전파흡수구조체를 간단한 공정으로 대면적으로 제조할 수 있는 제조방법을 제공한다. The present invention provides a radio wave absorbing structure including a radio wave absorbing material having a polygonal core structure uniformly coated with a conductive metal, and a manufacturing method capable of manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure having a sandwich structure including the radio wave absorbing material over a large area through a simple process.
본 발명은 다각형 코어 구조를 포함하는 대면적 섬유에 대형 다중 스퍼터건 증착장치를 이용하여 섬유의 외면 및 다각형 코어 구조의 내면에 균일한 전도성 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 전파흡수재의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for manufacturing a radio wave absorbing material, which comprises the step of forming a uniform conductive metal layer on the outer surface of a fiber and the inner surface of a polygonal core structure using a large-area multi-sputter gun deposition device on a large-area fiber including a polygonal core structure.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 전파흡수재는 하기 식 1을 만족할 수 있다. In one example of the present invention, the radio wave absorbing material can satisfy the following equation 1.
식 1Equation 1
(t0는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속의 평균 두께, t1은 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향 길이의 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속의 평균 두께, t2는 폭방향 길이의 1/2h지점에서 섬유의 타면까지 다각형 코어의 내면에 형성된 전도성 금속의 평균 두께) (t0 is the average thickness of the conductive metal formed on the outer surface of the fiber, t1 is the average thickness of the conductive metal formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h of the width direction length when the length in the width direction of the fiber is h, t2 is the average thickness of the conductive metal formed on the inner surface of the polygonal core from a point 1/2h of the width direction length to the other side of the fiber)
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 대면적 섬유의 외면에 형성된 전도성 금속의 두께는 300 내지 10000 nm일 수 있다. In one example of the present invention, the thickness of the conductive metal formed on the outer surface of the large-area fiber may be 300 to 10,000 nm.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 전도성 금속은 TIO, Ti, TiN, ZnO. FTO, Cr, Ni, 및 Al에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. In one example of the present invention, the conductive metal may be one or more selected from TIO, Ti, TiN, ZnO, FTO, Cr, Ni, and Al.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 스퍼터링건 증착장치의 아르곤 및 산소의 분압 비율은 5 내지 1 : 1 일 수 있다. In one example of the present invention, the partial pressure ratio of argon and oxygen in the sputtering gun deposition device may be 5 to 1:1.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 스퍼터링건 증착장치의 기판 온도는 200 내지 500℃일 수 있다. In one example of the present invention, the substrate temperature of the sputtering gun deposition device may be 200 to 500°C.
법. law.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 스퍼터링건 증착장치의 전력은 5 내지 50 W일 수 있다. In one example of the present invention, the power of the sputtering gun deposition device may be 5 to 50 W.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 섬유는 아라미드 허니콤일 수 있다. In one example of the present invention, the fiber may be an aramid honeycomb.
본 발명은 다각형 코어구조를 포함하는 대면적 섬유; 및 상기 다각형 코어 구조를 포함하는 섬유의 외면 및 다각형 코어구조의 내면에 전도성 금속층;을 포함하는 전파흡수재에 있어서, 상기 다각형 코어구조의 외면에 형성된 전도성 금속층의 두께는 300 내지 10000 nm 이고, 상기 다각형 코어구조의 내면에 형성된 전도성 금속층의 두께는 하기 식 1을 만족하는 전파흡수재를 제공한다. The present invention provides a radio wave absorbing material comprising: a large-area fiber including a polygonal core structure; and a conductive metal layer on an outer surface of the fiber including the polygonal core structure and an inner surface of the polygonal core structure; wherein the thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the polygonal core structure is 300 to 10,000 nm, and the thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core structure satisfies the following Equation 1.
식 1Equation 1
(t0는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속의 평균 두께, t1은 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향 길이의 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속의 평균 두께, t2는 상기 폭방향 길이의 1/2h지점에서 섬유의 타면까지 다각형 코어의 내면에 형성된 전도성 금속의 평균 두께)(t0 is the average thickness of the conductive metal formed on the outer surface of the fiber, t1 is the average thickness of the conductive metal formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h of the width direction length when the length in the width direction of the fiber is h, t2 is the average thickness of the conductive metal formed on the inner surface of the polygonal core from a point 1/2h of the width direction length to the other side of the fiber)
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 섬유는 아라미드 허니콤일 수 있다. In one example of the present invention, the fiber may be an aramid honeycomb.
본 발명은 a) 반사층을 준비하는 단계; b) 상기 반사층 상에 유전체층을 적층하는 단계; c) 상기 유전체층 상에 청구항 제8항의 전파흡수재를 적층하는 단계; 및 d) 상기 전파흡수재 상 유전체층을 적층하는 단계;를 포함하는 경량 전파흡수구조체의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure, comprising the steps of: a) preparing a reflective layer; b) laminating a dielectric layer on the reflective layer; c) laminating a radio wave absorbing material of claim 8 on the dielectric layer; and d) laminating a dielectric layer on the radio wave absorbing material.
본 발명의 일 예에 있어서, c) 및 d)단계를 단위공정으로 하여 2회이상 수행할 수 있다. In one example of the present invention, steps c) and d) may be performed two or more times as a unit process.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 유전체층은 유리섬유 강화 플라스틱 및 탄소섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. In one example of the present invention, the dielectric layer may be at least one selected from the group consisting of glass fiber reinforced plastic and carbon fiber reinforced plastic.
본 발명의 일 예에 있어서, 상기 반사층은 철, 알루미늄, 구리, 및 전도성 카본으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. In one example of the present invention, the reflective layer may include at least one selected from the group consisting of iron, aluminum, copper, and conductive carbon.
본 발명은 다각형 코어 구조를 가지는 대면적 섬유에 다중 대형 스퍼터건 진공 증착 장비를 이용하여 전도성 금속을 증착하여 전도성 금속층을 형성함으로써, 섬유의 외면뿐만 아니라 내면까지 균일하면서도 두께의 금속층을 형성할 수 있는 효과가 있다. The present invention forms a conductive metal layer by depositing a conductive metal on a large-area fiber having a polygonal core structure using a multi-large sputter gun vacuum deposition device, thereby forming a metal layer with a uniform thickness not only on the outer surface but also on the inner surface of the fiber.
본 발명에 따른 제조 방법으로 제조된 전파흡수재를 포함하는 전파흡수구조체는 경량 특성을 나타내면서도 측면 및 내부에 입사되는 전자기파에 대한 우수한 전자기파 차폐 성능을 가진다. A radio wave absorbing structure including a radio wave absorbing material manufactured by a manufacturing method according to the present invention exhibits lightweight characteristics while having excellent electromagnetic wave shielding performance against electromagnetic waves incident from the side and inside.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경량 전파흡수구조체의 모식도이다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 경량 전파흡수구조체의 전자기파 차폐 성능을 나타낸 그래프이다.Figure 1 is a schematic diagram of a lightweight radio wave absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a graph showing the electromagnetic wave shielding performance of a lightweight radio wave absorbing structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 다만, 이는 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다. 또한, 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것도 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail so that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can easily practice it. However, this means that the present invention can be implemented in various different forms and is not limited to the implementation examples described herein. Also, it is not intended to limit the scope of protection defined by the patent claims.
또한, 본 발명의 설명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.In addition, unless otherwise defined, technical and scientific terms used in the description of the present invention have meanings commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which this invention pertains, and descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention are omitted in the following description.
본 명세서에서 사용되는 수치 범위는 하한치와 상한치와 그 범위 내에서의 모든 값, 정의되는 범위의 형태와 폭에서 논리적으로 유도되는 증분, 이중 한정된 모든 값 및 서로 다른 형태로 한정된 수치 범위의 상한 및 하한의 모든 가능한 조합을 포함한다. 본 발명의 명세서에서 특별한 정의가 없는 한 실험 오차 또는 값의 반올림으로 인해 발생할 가능성이 있는 수치범위 외의 값 역시 정의된 수치범위에 포함된다.The numerical range used in this specification includes the lower and upper limits and all values within that range, increments logically derived from the shape and width of the defined range, all doubly defined values, and all possible combinations of the upper and lower limits of a numerical range defined in different shapes. Unless otherwise specifically defined in the specification of the present invention, values outside the numerical range that may arise due to experimental error or rounding of values are also included in the defined numerical range.
본 발명에서 특별한 정의가 없는 한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 및 첨부된 특허청구범위에서 사용되는 단수 형태는 문맥에서 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도할 수 있다.Unless otherwise specifically defined in this invention, the statement that a part "includes" a certain component does not exclude other components unless specifically stated to the contrary, but rather means that it may further include other components. In addition, the singular forms used in the specification and the appended claims are intended to include the plural forms as well, unless the context clearly indicates otherwise.
본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 단위는 중량을 기준으로 하며, 일 예로 % 또는 비의 단위는 중량% 또는 중량비를 의미하고, 중량%는 달리 정의되지 않는 한 전체 조성물 중 어느 하나의 성분이 조성물 내에서 차지하는 중량%를 의미한다.In this specification, units used unless otherwise specified are based on weight, and for example, units of % or ratio mean weight% or weight ratio, and weight% means the weight % that one component occupies in the composition among the entire composition unless otherwise defined.
본 명세서의 용어, "실질적으로 사용하지 않는"은 특정된 요소, 재료 또는 공정과 함께 열거되어 있지 않은 다른 요소, 재료 또는 공정이 발명의 적어도 하나의 기본적이고 신규한 기술적 사상에 허용할 수 없을 만큼의 현저한 영향을 미치지 않는 양으로 존재할 수 있는 것을 의미한다.The term "substantially not used", as used herein, means that other elements, materials or processes not listed with the specified element, material or process may be present in amounts that do not unacceptably significantly affect at least one basic and novel technical idea of the invention.
종래의 전파흡수 구조체는 전파 흡수성을 높이기 위하여 나노 구조를 포함하는 매트릭스를 도전성 금속에 코팅하여 제조하거나 경량성을 목적으로 내부에 공간을 포함하는 섬유에 도전성 금속을 코팅하는 방법으로 제조되었으나, 도전성 금속에 침지하여 제조한 전파흡수 구조체는 중량 문제로 항공기 등에 적용시 문제점이 있었으며, 내부에 공간을 섬유에 도전성 금속을 코팅하는 방법으로 제조한 전파흡수 구조체는 제조할 수 있는 면적에 한계가 있어 미터 단위의 대면적으로 균일한 도전선 금속 코팅이 어려운 문제점이 있었다. 이에 본 발명의 발명자들은 경량 특성을 유지하면서도 내부에 공간을 포함하는 경량의 대면적 섬유에 균일한 전도성 금속 코팅을 형성하는 방법 및 이를 포함하는 경량 전파흡수구조체를 개발하였다. Conventional radio wave absorbing structures are manufactured by coating a matrix including a nanostructure on a conductive metal to increase radio wave absorbency, or by coating a conductive metal on fibers having a space inside for the purpose of lightness. However, radio wave absorbing structures manufactured by immersing in conductive metal had problems due to weight when applied to aircraft, etc., and radio wave absorbing structures manufactured by coating a conductive metal on fibers having a space inside had a problem that it was difficult to uniformly coat a conductive line metal over a large area in units of meters due to limitations in the area that could be manufactured. Accordingly, the inventors of the present invention have developed a method for forming a uniform conductive metal coating on a large-area lightweight fiber having a space inside while maintaining a lightweight characteristic, and a lightweight radio wave absorbing structure including the same.
본 발명은 다각형 코어 구조를 포함하는 섬유에 대형 다중 스퍼터건 증착 장치를 이용하여 섬유의 외면 및 다각형 코어 구조의 내면에 균일한 전도성 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 전파흡수재의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for manufacturing a radio wave absorber, comprising the step of forming a uniform conductive metal layer on the outer surface of a fiber and the inner surface of a polygonal core structure using a large multi-sputter gun deposition device on a fiber including a polygonal core structure.
본 발명의 전파흡수재의 제조 방법은 대형 다중 스퍼터건 진공 증착 장치로 전도성 금속을 증착 하여 상기 섬유 상 전도성 금속층을 형성하는 방법을 사용함으로써, 대면적에 균일한 전도성 금속층을 형성할 수 있는 효과가 있다. The method for manufacturing a radio wave absorbing material of the present invention uses a method of forming a conductive metal layer on a fiber by depositing a conductive metal using a large multi-sputter gun vacuum deposition device, thereby having the effect of forming a uniform conductive metal layer over a large area.
또한, 본 발명의 제조 방법으로 전파흡수재를 제조하는 경우에, 섬유의 외면뿐만 아니라, 다각형 코어를 포함하는 섬유의 내면에도 균일한 두께의 전도성 금속이 종래에 비하여 균일한 두께로 증착 되어 경량 특성을 나타내면서도 충분한 전파 차폐 성능을 나타내는 효과가 있다. In addition, when manufacturing a radio wave absorbing material using the manufacturing method of the present invention, a conductive metal having a uniform thickness is deposited not only on the outer surface of the fiber but also on the inner surface of the fiber including the polygonal core, compared to the prior art, thereby exhibiting lightweight characteristics while also exhibiting sufficient radio wave shielding performance.
게다가 본 발명의 대형 다중 스퍼터건을 사용시, 시판용 섬유가 대략 cm 단위의 길이를 갖는 반면, 미터 단위의 대면적의 섬유에도 균일할 증착을 할 수 있는 효과가 있어, 전파흡수재를 대량 생산할 시에, 간단한 공정으로 균일하게 전자기 성능이 부여된 전파흡수재를 생산할 수 있는 공정상 이점이 있다. In addition, when using the large-scale multi-sputter gun of the present invention, while commercially available fibers have lengths in the order of cm, uniform deposition can be achieved even on large-area fibers in the order of meters, so when mass-producing radio wave absorbers, there is a process advantage in that radio wave absorbers with uniform electromagnetic performance can be produced through a simple process.
일 구현예에 있어서, 본 발명에 따른 전파흡수재의 제조 방법을 이용하여 다각형 코어를 포함하는 섬유에 전도성 금속을 증착 하면, 상기 다각형 코어를 포함하는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속층의 평균 두께를 t0라고 하고, 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향의 길이 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께를 t1, 폭방향의 길이 1/2h지점부터 섬유의 타면까지 섬유의 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께를 t2라고 할 때, 하기 식 1을 만족한다. In one embodiment, when a conductive metal is deposited on a fiber including a polygonal core using the method for manufacturing a radio wave absorbing material according to the present invention, when an average thickness of a conductive metal layer formed on an outer surface of the fiber including the polygonal core is t0 and a length in the width direction of the fiber is h, when an average thickness of a conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h in the width direction is t1, and an average thickness of a conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core of the fiber from a point 1/2h in the width direction to the other side of the fiber is t2, the following Equation 1 is satisfied.
식 1Equation 1
일 구현예에 있어서, 상기 다각형 코어를 포함하는 섬유의 외면에 형성된 전도성 금속의 평균 두께는 100 내지 10000 nm, 100 내지 1000 nm, 300 내지 900 nm 일 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니며, 공정 조건에 따라 상기 서술한 범위 내에서 조절이 가능함은 물론이다. 본 발명에 따른 전파흡수재의 제조 방법을 이용하면, 다각형 코어 구조 또는 내부 공간을 포함하는 미터 단위의 대면적의 섬유에도 나노미터 수준의 균일한 전도성 금속층을 균일하게 증착 할 수 있는 효과가 있다. 종래에는 내부 공간을 포함하는 섬유를 도금욕에 함침시키는 방법을 사용하였으나, 이러한 방법은 내부 공간을 포함하는 전도성 섬유의 내부 공간에도 코팅이 가능한 반면에 대면적에 균일한 코팅두께 및 경량 특성을 부과할 수 없었으며, 전기적 도금을 사용하는 경우에는 코팅할 수 있는 면적에 제한이 있어 대면적으로 코팅이 불가하여 대량생산이 불가하였다. 그러나 본 발명에 따른 전파흡수재의 제조 방법을 이용하면 내부 공간을 포함하는 섬유에 균일한 금속 코팅층을 형성할 수 있으며, 대면적에도 균일한 코팅층을 형성할 수 있는 장점이 있다. In one embodiment, the average thickness of the conductive metal formed on the outer surface of the fiber including the polygonal core may be, but is not limited to, 100 to 10,000 nm, 100 to 1,000 nm, or 300 to 900 nm, and thus may be adjusted within the above-described range depending on process conditions. By using the method for manufacturing a radio wave absorbing material according to the present invention, a uniform conductive metal layer at the nanometer level can be uniformly deposited even on a large-area fiber having a polygonal core structure or an internal space in the unit of meters. In the past, a method of immersing a fiber including an internal space in a plating bath was used, but while this method enabled coating to be performed on the internal space of the conductive fiber including the internal space, it could not impart a uniform coating thickness and lightweight characteristics to a large area. In addition, when electrical plating is used, there is a limit to the area that can be coated, so that coating over a large area was not possible, making mass production impossible. However, by using the method for manufacturing a radio wave absorbing material according to the present invention, a uniform metal coating layer can be formed on a fiber including an internal space, and there is an advantage in that a uniform coating layer can be formed even over a large area.
일 구현예에 있어서, 상기 대형 다중 스퍼터건 증착장치의 기판 온도는 100 내지 600 ℃, 구체적으로는 200 내지 500 ℃일 수 있다. 기판의 온도는 증착하고자 하는 전도성 금속의 종류, 증착에 의하여 형성되는 결정 종류에 따라 적절히 조절할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. In one embodiment, the substrate temperature of the large-scale multi-sputter gun deposition device may be 100 to 600° C., specifically 200 to 500° C. The temperature of the substrate may be appropriately controlled depending on the type of conductive metal to be deposited and the type of crystal formed by the deposition, but is not limited thereto.
일 구현예에 있어서, 대형 다중 스퍼터건 증착장치에 공급되는 가스는 아르곤 및 산소를 포함하며, 상기 가스 전체의 압력은 1 내지 20 torr, 구체적으로는 1 내지 10 torr일 수 있으며, 이에 한정하는 것은 아니다. 구체적으로 상기 가스에서 아르곤 대 산소의 분압 비율은 10 내지 1 : 1, 구체적으로는 5 내지 1 : 1 일 수 있다. 상기 아르곤 대 산소의 분압 비율이 상기 범위를 만족함에 따라 적정 스퍼터 속도를 유지할 수 있으면서도 전도성 금속층이 우수한 박막 특성을 나타낼 수 있다. In one embodiment, the gas supplied to the large-scale multi-sputter gun deposition device includes argon and oxygen, and the pressure of the entire gas may be 1 to 20 torr, specifically 1 to 10 torr, but is not limited thereto. Specifically, the partial pressure ratio of argon to oxygen in the gas may be 10 to 1:1, specifically 5 to 1:1. When the partial pressure ratio of argon to oxygen satisfies the above range, an appropriate sputtering speed can be maintained, while the conductive metal layer can exhibit excellent thin film characteristics.
일 구현예에 있어서, 상기 대형 다중 스퍼터건 증착장치의 전력은 10 내지 100 W, 구체적으로는 20 내지 50 W일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 타겟 금속의 종류에 따라서 스퍼터링 전력을 적절히 조절할 수 있다. 스퍼터링 전력에 따라서 전도성 금속 코팅층에 포함되는 전도성 금속의 함량이 달라지며, 이에 따라 전파흡수재의 전자파흡수율을 원하는 정도로 조절할 수 있다. In one embodiment, the power of the large-scale multi-sputter gun deposition device may be 10 to 100 W, specifically 20 to 50 W, but is not limited thereto, and the sputtering power may be appropriately adjusted depending on the type of target metal. The content of the conductive metal included in the conductive metal coating layer varies depending on the sputtering power, and accordingly, the electromagnetic wave absorption rate of the radio wave absorbing material can be adjusted to a desired level.
상기 다각형 코어구조를 포함하는 섬유는 코어가 다각기둥 또는 원기둥 형태로 섬유의 일면으로부터 타면까지 관통하는 빈공간을 포함하거나, 내부에 공극을 형성하여 공간을 형성하는 형태라면 제한하지 않으나, 경량 특성을 요구하는 경우에는 섬유를 관통하는 코어구조를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 내부의 공극을 형성하여 공간을 형성하는 형태는, 구체적으로는 발포 플라스틱일 수 있으며, 섬유를 관통하는 코어 구조를 포함하는 형태는 육각형모양의 셀을 포함하는 허니콤 구조일 수 있다. 섬유가 상기 허니콤 구조를 포함하는 경우, 내부에 공간을 형성하면서도 매우 높은 구조적 안정성을 나타낼 수 있는 효과가 있어 항공기 등에 적용하기에 유리하다. 상기 허니콤은 육각형 하나의 직경이 1/16"(약 1.59mm) 내지 2”(약 4.54mm), 구체적으로는 1/8"(약 3.175mm) 내지 3/16"(약 4.76mm)인 규격을 가질 수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.The fiber including the polygonal core structure is not limited if the core includes a hollow space penetrating from one side of the fiber to the other side in the shape of a polygonal column or a cylinder, or a form that forms a space by forming a void inside, but in cases where lightweight characteristics are required, it may be preferable to include a core structure penetrating the fiber. The form that forms a space by forming a void inside may be specifically a foamed plastic, and the form including the core structure penetrating the fiber may be a honeycomb structure including hexagonal cells. When the fiber includes the honeycomb structure, it has the effect of forming a space inside while exhibiting very high structural stability, which is advantageous for application to aircraft, etc. The honeycomb may have a specification in which the diameter of one hexagon is 1/16" (about 1.59 mm) to 2" (about 4.54 mm), specifically, 1/8" (about 3.175 mm) to 3/16" (about 4.76 mm), but is not limited thereto.
상기 전도성 금속은 TiO, Ti, TiN, ZnO. FTO, Cr, Ni. 및 Al에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 본 발명의 전파흡수재는 다각형 코어 구조를 포함하는 섬유에 상기 전도성 금속이 증착 됨에 따라, 전기전도성 또는 전자기적 특성이 없는 유전체 섬유가 전자파 흡수 성능을 나타낼 수 있다. 또한, 섬유의 외면 및 내면이 모두 균일하게 전도성 금속으로 코팅됨에 따라 섬유의 내부 또는 측면부에 입사되는 전자파에 대한 저감 효과를 나타낼 수 있다. 이러한 전파흡수재는 샌드위치 구조와 같은 다층형태의 전파흡수구조체에 포함됨에 따라 측면부에 입사되는 전자파에 대한 저감 효율을 극대화할 수 있다. The conductive metal may be at least one selected from TiO, Ti, TiN, ZnO, FTO, Cr, Ni, and Al. Since the radio wave absorbing material of the present invention deposits the conductive metal on a fiber including a polygonal core structure, the dielectric fiber without electrical conductivity or electromagnetic properties can exhibit electromagnetic wave absorption performance. In addition, since both the outer surface and the inner surface of the fiber are uniformly coated with the conductive metal, the fiber can exhibit a reduction effect on electromagnetic waves incident on the interior or side surface. Since such a radio wave absorbing material is included in a multilayered radio wave absorbing structure such as a sandwich structure, the reduction efficiency on electromagnetic waves incident on the side surface can be maximized.
본 발명은 다각형 코어구조를 포함하는 섬유; 및 상기 다각형 코어 구조를 포함하는 섬유의 외면 및 다각형 코어구조의 내면에 형성된 전도성 금속층;을 포함하는 전파흡수재에 있어서, 상기 다각형 코어구조를 포함하는 섬유의 외면에 형성된 전도성 금속층의 두께는 300 내지 1000 nm이고, 상기 다각형 코어구조의 내면에 형성된 전도성 금속층의 두께는 하기 식 1을 만족하는 전파흡수재를 제공한다.The present invention provides a radio wave absorbing material comprising: a fiber including a polygonal core structure; and a conductive metal layer formed on an outer surface of the fiber including the polygonal core structure and an inner surface of the polygonal core structure; wherein the thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the fiber including the polygonal core structure is 300 to 1000 nm, and the thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core structure satisfies the following Equation 1.
식 1Equation 1
(t0는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속층의 평균 두께, t1은 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향 길이의 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께, t2는 상기 폭방향 길이의 1/2h지점에서 섬유의 타면까지 다각형 코어의 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께)(t0 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the fiber, t1 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h of the width direction length when the length in the width direction of the fiber is h, t2 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from a point 1/2h of the width direction length to the other side of the fiber)
상기 전파흡수재는 다각형 코어구조를 포함하는 섬유의 외면 및 내면에 균일한 나노미터 수준의 전도성 금속층이 형성된 가벼우면서도 전파흡수능력이 현저하게 향상된 전파흡수재를 제공할 수 있다. 이러한 경량 소재는 항공기 선박 등 경량 특성을 필요로 하는 다양한 산업에 사용되는 전파흡수구조체에 유용하게 적용될 수 있는 효과가 있다. The above-described radio wave absorbing material can provide a radio wave absorbing material that is lightweight and has significantly improved radio wave absorption capability, in which a uniform nanometer-level conductive metal layer is formed on the outer and inner surfaces of a fiber including a polygonal core structure. Such a lightweight material has the effect of being usefully applied to radio wave absorbing structures used in various industries that require lightweight characteristics, such as aircraft and ships.
상기 다각형 코어구조, 섬유, 및 전도성 금속의 종류는 상술한 바와 동일하므로, 자세한 내용은 생략한다, The types of the polygonal core structure, fibers, and conductive metals are the same as those described above, so detailed descriptions are omitted.
본 발명은 a) 반사층을 준비하는 단계; b) 상기 반사층 상에 유전체층을 적층하는 단계; c) 상기 제1유전체층 상에 상술한 전파흡수재를 적층하는 단계; 및 d) 상기 전파흡수재 상 유전체층을 적층 하는 단계;를 포함하는 경량 전파흡수구조체의 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure, comprising the steps of: a) preparing a reflective layer; b) laminating a dielectric layer on the reflective layer; c) laminating the above-described radio wave absorbing material on the first dielectric layer; and d) laminating a dielectric layer on the radio wave absorbing material.
상기 경량 전파흡수구조체는 상술한 전파흡수재를 포함함에 따라 측면 및 내부로 입사되는 전자파에 대한 흡수 성능이 향상되는 전자기파 차폐 성능 향상 효과 및 경량 효과를 나타낼 수 있다. The above lightweight radio wave absorbing structure can exhibit an electromagnetic wave shielding performance improvement effect and a lightweight effect by including the above-described radio wave absorbing material, thereby improving the absorption performance for electromagnetic waves incident from the side and inside.
본 발명은 c) 및 d)단계를 단위공정으로 하여 2회이상 수행할 수 있다. 상기 c) 및 d) 단계를 단위공정으로 하여 반복 수행함으로써, 경량 전파흡수구조체를 샌드위치 구조로 제조할 수 있다. 구체적으로 단위공정을 2회 수행하는 경우에, 경량 전파흡수구조체는 반사층, 유전체층, 전파흡수재, 유전체층, 전파흡수재, 및 유전체층의 순서대로 적층된 경량 전파흡수구조체를 제공할 수 있다. 본 발명에 따른 경량 전파흡수구조체는 종래의 전파흡수구조체가 전자파 차폐 성능을 향상시키기 위하여 샌드위치 구조를 형성하였으나, 이에 중량이 증가하여 전자파 차폐 성능이 요구되는 항공기 등에 적용하는 것에 어려움이 있었으나, 본 발명의 전파흡수구조체는 샌드위치 구조로 제조하여도 종래의 전파흡수구조체에 비하여 경량 특성을 유지할 수 있음에 따라, 특히 샌드위치 구조로 제조되었을 경우에 더욱 현저한 효과를 나타낼 수 있다. The present invention can be performed twice or more with steps c) and d) as unit processes. By repeatedly performing steps c) and d) as unit processes, a lightweight radio wave absorbing structure can be manufactured with a sandwich structure. Specifically, when the unit processes are performed twice, the lightweight radio wave absorbing structure can be provided in which a reflective layer, a dielectric layer, a radio wave absorbing material, a dielectric layer, a radio wave absorbing material, and a dielectric layer are laminated in that order. The lightweight radio wave absorbing structure according to the present invention is a structure in which a sandwich structure is formed in the related art in order to improve electromagnetic shielding performance, but the weight increases as a result, making it difficult to apply it to aircraft and the like that require electromagnetic shielding performance. However, the radio wave absorbing structure of the present invention can maintain lightweight characteristics compared to a related art radio wave absorbing structure even when manufactured with a sandwich structure, and thus can exhibit a more remarkable effect, especially when manufactured with a sandwich structure.
상기 반사층은 유전체층 및 전자파흡수층을 통과한 전자기파를 반사시켜 재흡수를 유도하는 효과를 나타내면서 구조물의 지지를 위해 강도가 우수한 소재일 수 있다. 구체적으로 반사층은 전자기파를 완전 반사할 수 있는 물질이면 유리하며, 더욱 구체적으로는 철, 알루미늄, 구리, 및 전도성 카본으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다. The above reflection layer may be a material having excellent strength for supporting the structure while exhibiting the effect of reflecting electromagnetic waves that have passed through the dielectric layer and the electromagnetic wave absorbing layer and inducing reabsorption. Specifically, the reflection layer is advantageous if it is a material that can completely reflect electromagnetic waves, and more specifically, may include at least one selected from the group consisting of iron, aluminum, copper, and conductive carbon.
유전체층은 유리섬유 강화 플라스틱 및 탄소섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 섬유 강화 플라스틱을 포함할 수 있다. 상기 섬유 강화 플라스틱은, 탄소나노튜브, 탄소섬유, 그래핀 및 환원된 산화 그래핀으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 전도성 물질을 더 포함할 수 있다. 이에 따라 입사된 전자파를 흡수하여 전자파의 세기를 감소시킬 수 있으며, 이후 흡수되지 않은 전자기파는 상기 전파흡수재에 흡수되거나 반사층에서 반사되어 재흡수 될 수 있다. The dielectric layer may include at least one fiber-reinforced plastic selected from the group consisting of glass fiber-reinforced plastic and carbon fiber-reinforced plastic. The fiber-reinforced plastic may further include at least one conductive material selected from the group consisting of carbon nanotubes, carbon fibers, graphene, and reduced graphene oxide. Accordingly, incident electromagnetic waves can be absorbed to reduce the intensity of the electromagnetic waves, and thereafter, unabsorbed electromagnetic waves can be absorbed by the radio wave absorbing material or reflected by the reflective layer and reabsorbed.
상기 유전체층의 두께는 1 내지 5 mm, 구체적으로는 1 내지 3 mm일 수 있으며, 유전체층이 상기 두께를 만족함에 따라서 군용 레이더 주파수 대역인 X-band (8.2~12.4 GHz)에서 최적의 전자파 흡수 특성을 나타낼 수 있다. The thickness of the above dielectric layer may be 1 to 5 mm, specifically 1 to 3 mm, and when the dielectric layer satisfies the above thickness, it can exhibit optimal electromagnetic wave absorption characteristics in the X-band (8.2 to 12.4 GHz), which is a military radar frequency band.
실시예 1Example 1
2 X 2 m크기의 폴리아라미드 허니콤(허니콤 직경 1/8"(약 3.175mm), 세포벽 두께 0.05mm)에 TiN을 대형 다중 스퍼터건 진공 증착 장비를 이용하여 전도성 금속층을 형성하여 전자파흡수재를 제조하였다. 이때, 타겟으로 TiN, 스퍼터링 가스로서 산소 및 아르곤을 사용하고 분압은 5 : 1이며, 기판 온도는 300℃ 으로 설정하였으며, 이때 폴리아라미드 허니콤에 외면 및 내면에 증착된 전도성 금속층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.An electromagnetic wave absorbing material was manufactured by forming a conductive metal layer of TiN on a 2 X 2 m sized polyaramid honeycomb (honeycomb diameter 1/8" (approximately 3.175 mm), cell wall thickness 0.05 mm) using a large multi-sputter gun vacuum deposition device. At this time, TiN was used as the target, oxygen and argon were used as sputtering gases, the partial pressure was 5:1, and the substrate temperature was set to 300°C. The thicknesses of the conductive metal layers deposited on the outer and inner surfaces of the polyaramid honeycomb at this time are shown in Table 1 below.
실시예 2Example 2
폴리아라미드 허니콤의 크기를 1 X 1 (m)로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 실시하였으며, 이때 폴리아라미드 허니콤에 외면 및 내면에 증착된 전도성 금속층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.The same procedure as in Example 1 was followed, except that the size of the polyaramid honeycomb was set to 1 X 1 (m). The thicknesses of the conductive metal layers deposited on the outer and inner surfaces of the polyaramid honeycomb are shown in Table 1 below.
실시예 3Example 3
Ti 금속층을 형성한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 수행하였으며, 이때 폴리아라미드 허니콤에 외면 및 내면에 증착된 전도성 금속층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.The same procedure as in Example 1 was followed except that a Ti metal layer was formed. The thicknesses of the conductive metal layers deposited on the outer and inner surfaces of the polyaramid honeycomb are shown in Table 1 below.
비교예 1Comparative Example 1
실시예 1의 폴리아리미드 허니콤을 단일 스퍼터건 진공 증착 장비를 이용하여 전도성 금속층을 형성하여 전자파흡수재를 제조하였다. 이때, 타겟으로 TiN, 스퍼터링 가스로서 산소 및 아르곤을 사용하고 분압은 5 : 1이며, 기판 온도는 300℃ 으로 설정하였다. 이때 폴리아라미드 허니콤에 외면 및 내면에 증착된 전도성 금속층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다. Example 1 The polyaramid honeycomb was formed with a conductive metal layer using a single sputter gun vacuum deposition device to manufacture an electromagnetic wave absorbing material. At this time, TiN was used as a target, oxygen and argon were used as sputtering gases, the partial pressure was 5:1, and the substrate temperature was set to 300°C. At this time, the thickness of the conductive metal layer deposited on the outer and inner surfaces of the polyaramid honeycomb is shown in Table 1 below.
비교예 2Comparative Example 2
실시예 1의 폴리아리미드 허니콤을 단일 스퍼터건 진공 증착 장비를 이용하여 전도성 금속층을 형성하여 전자파흡수재를 제조하였다. 이때, 타겟으로 Ti, 스퍼터링 가스로서 산소 및 아르곤을 사용하고 분압은 5 : 1이며, 기판 온도는 300℃ 으로 설정하였다. 이때 폴리아라미드 허니콤에 외면 및 내면에 증착된 전도성 금속층의 두께는 하기 표 1에 기재하였다.Example 1 The polyaramid honeycomb was formed with a conductive metal layer using a single sputter gun vacuum deposition device to manufacture an electromagnetic wave absorbing material. At this time, Ti was used as the target, oxygen and argon were used as sputtering gases, the partial pressure was 5:1, and the substrate temperature was set to 300°C. At this time, the thickness of the conductive metal layer deposited on the outer and inner surfaces of the polyaramid honeycomb is shown in Table 1 below.
대형 다중 스퍼터건 진공증착장치를 이용하여 전도성 금속층을 형성한 실시예 1 내지 3은 식 1의 값이 각각 3.2, 2.4 및 1.5로 다각형 코어 섬유내면과 외면에 모두 고르게 전도성 금속이 증착된 것을 확인하였으며, 단면에 대면적을 단일 스퍼터건으로 증착한 경우에는 섬유의 외면에도 고르게 전도성 금속이 형성되지 않았을 뿐만 아니라, 섬유의 내면과 다각형 코어 내의 두께 차가 50 nm 이상의 차이를 나타내는 것을 확인하였다. Examples 1 to 3, in which a conductive metal layer was formed using a large-scale multi-sputter gun vacuum deposition device, confirmed that the conductive metal was evenly deposited on both the inner and outer surfaces of the polygonal core fiber, with the values of Equation 1 being 3.2, 2.4, and 1.5, respectively. In contrast, when a large-area conductive metal was deposited on the cross-section using a single sputter gun, not only was the conductive metal not evenly formed on the outer surface of the fiber, but the thickness difference between the inner surface of the fiber and the polygonal core was 50 nm or more.
제조예 1Manufacturing example 1
반사층으로 알루미늄판을, 유전체층으로 탄소나노튜브를 포함하는 유리섬유 강화 플라스틱을 사용하였으며 반사층, 유전체층, 실시예 1의 전파흡수재, 유전체층, 실시예 1의 전파흡수재 및 유전체층의 순서대로 적층하여 경량 전파흡수체를 제조하였다.An aluminum plate was used as a reflective layer, and a glass fiber reinforced plastic containing carbon nanotubes was used as a dielectric layer. A lightweight radio wave absorber was manufactured by sequentially laminating the reflective layer, the dielectric layer, the radio wave absorber of Example 1, the dielectric layer, the radio wave absorber of Example 1, and the dielectric layer.
제조예 2Manufacturing example 2
반사층으로 알루미늄판을, 유전체층으로 탄소나노튜브를 포함하는 유리섬유 강화 플라스틱을 사용하였으며, 반사층, 유전체층, 실시예 2의 전파흡수재, 유전체층, 실시예 2의 전파흡수재 및 유전체층의 순서대로 적층하여 샌드위치 구조의 경량 전파흡수체를 제조하였다. An aluminum plate was used as a reflective layer, and a glass fiber reinforced plastic containing carbon nanotubes was used as a dielectric layer. A lightweight radio wave absorber having a sandwich structure was manufactured by sequentially laminating a reflective layer, a dielectric layer, a radio wave absorber of Example 2, a dielectric layer, a radio wave absorber of Example 2, and a dielectric layer.
실험예 1Experimental Example 1
제조예 1및 2에서 제조한 경량 전파흡수체를 이용하여 X-band (8.2~12.4 GHz) 전자파 차폐 능력을 시험하였다. The X-band (8.2 to 12.4 GHz) electromagnetic wave shielding capability was tested using the lightweight radio wave absorbers manufactured in Manufacturing Examples 1 and 2.
도 1을 참조하면, 군용 레이더 주파수 대역인 X-band (8.2~12.4 GHz)에서 -10dB 이상의 전파 흡수 성능이 구현됨을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 전파흡수구조체는 경량특성을 부여하면서도 X-band 영역에서 우수한 전자파 차폐 성능을 나타내는 것을 확인하였다. Referring to Fig. 1, it can be seen that a radio wave absorption performance of -10 dB or higher is realized in the X-band (8.2 to 12.4 GHz), which is a military radar frequency band. That is, it was confirmed that the radio wave absorbing structure of the present invention exhibits excellent electromagnetic wave shielding performance in the X-band region while providing lightweight characteristics.
Claims (14)
하기 식 1을 만족하는, 전파흡수재의 제조방법.
식 1
(t0는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속층의 평균 두께, t1은 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향 길이의 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께, t2는 폭방향 길이의 1/2h지점에서 섬유의 타면까지 다각형 코어의 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께)A method of forming a uniform conductive metal layer on a large-area fiber including a polygonal core structure by using a large-scale multi-sputter gun deposition device, the method comprising:
A method for manufacturing a radio wave absorbing material satisfying the following equation 1.
Equation 1
(t0 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the fiber, t1 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h of the width direction length when the width direction length of the fiber is h, t2 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from a point 1/2h of the width direction length to the other side of the fiber)
상기 대면적 섬유의 외면에 형성된 전도성 금속층의 두께는 300 내지 10000 nm인, 전파흡수재의 제조방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the large-area fiber is 300 to 10,000 nm.
상기 전도성 금속층은 TIO, Ti, TiN, ZnO. FTO, Cr, Ni, 및 Al에서 선택되는 하나 이상인, 전파흡수재의 제조방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the conductive metal layer is at least one selected from TIO, Ti, TiN, ZnO, FTO, Cr, Ni, and Al.
상기 대형 다중 스퍼터건 증착장치의 아르곤 및 산소의 분압 비율은 5 내지 1 : 1 인, 전파흡수재의 제조 방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the partial pressure ratio of argon and oxygen in the above large multi-sputter gun deposition device is 5 to 1:1.
상기 대형 다중 스퍼터건 증착장치의 기판 온도는 200 내지 500℃인, 전파흡수재의 제조 방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the substrate temperature of the large-scale multi-sputter gun deposition device is 200 to 500°C.
상기 대형 다중 스퍼터건 증착장치의 전력은 5 내지 50 W인, 전파흡수재의 제조 방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the power of the large-scale multi-sputter gun deposition device is 5 to 50 W.
상기 섬유는 아라미드 허니콤인, 전파흡수재의 제조 방법. In the first paragraph,
A method for manufacturing a radio wave absorbing material, wherein the above fiber is an aramid honeycomb.
식 1
(t0는 섬유의 외면에 형성되는 전도성 금속층의 평균 두께, t1은 섬유의 폭방향의 길이를 h라고 했을 때, 섬유의 일면으로부터 상기 폭방향 길이의 1/2h지점까지 다각형 코어 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께, t2는 상기 폭방향 길이의 1/2h지점에서 섬유의 타면까지 다각형 코어의 내면에 형성된 전도성 금속층의 평균 두께) A radio wave absorbing material comprising: a large-area fiber including a polygonal core structure; and a conductive metal layer on an outer surface of the fiber including the polygonal core structure and an inner surface of the polygonal core structure; wherein the thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the polygonal core structure is 300 to 10,000 nm, and the thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core structure satisfies the following Equation 1.
Equation 1
(t0 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the outer surface of the fiber, t1 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from one side of the fiber to a point 1/2h of the width direction length when the length in the width direction of the fiber is h, t2 is the average thickness of the conductive metal layer formed on the inner surface of the polygonal core from a point 1/2h of the width direction length to the other side of the fiber)
상기 섬유는 아라미드 허니콤인, 전파흡수재. In Article 9,
The above fiber is an aramid honeycomb, radio wave absorbing material.
b) 상기 반사층 상에 유전체층을 적층하는 단계;
c) 상기 유전체층 상에 청구항 제9항의 전파흡수재를 적층하는 단계; 및
d) 상기 전파흡수재 상에 유전체층을 적층하는 단계;를 포함하는 경량 전파흡수구조체의 제조방법. a) Step of preparing a reflective layer;
b) a step of laminating a dielectric layer on the reflective layer;
c) a step of laminating the radio wave absorbing material of claim 9 on the dielectric layer; and
d) A method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure, comprising the step of laminating a dielectric layer on the radio wave absorbing material.
상기 c) 및 d)단계를 단위공정으로 하여 2회이상 수행하는,
경량 전파흡수구조체의 제조방법.
In Article 11,
The above steps c) and d) are performed twice or more as a unit process.
A method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure.
상기 b) 및 d) 단계의 유전체층은 유리섬유 강화 플라스틱 및 탄소섬유 강화 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인, 경량 전파흡수구조체의 제조방법.In Article 11,
A method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure, wherein the dielectric layer of steps b) and d) is at least one selected from the group consisting of glass fiber reinforced plastic and carbon fiber reinforced plastic.
상기 반사층은 철, 알루미늄, 구리, 및 전도성 카본으로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는, 경량 전파흡수구조체의 제조방법.
In Article 11,
A method for manufacturing a lightweight radio wave absorbing structure, wherein the reflective layer comprises at least one selected from the group consisting of iron, aluminum, copper, and conductive carbon.
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