PINTURA CON MICROHILOS METÁLICOS, PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DE MICROHILOS METÁLICOS EN PINTURA Y PROCEDIMIENTO DE APLICACIÓN DE DICHA PINTURA EN SUPERFICIES METÁLICAS.
La presente invención se refiere a una pintura con microhilos metálicos,
al procedimiento de integración de microhilos metálicos para obtener tal pintura, y a un procedimiento de aplicación de dicha pintura en superficies metálicas (1).
El procedimiento de aplicación de la pintura se lleva a cabo en varias etapas:
- aplicar una primera capa (2) de imprimación sobre la superficie metálica;
- aplicar sobre la primera capa (2) una segunda capa (3, 3') de pintura;
- aplicar sobre dicha segunda capa (3) una tercera capa (4) activa de una pintura conteniendo microhilos; y
- lijar dicha tercera capa (4) activa con lija de grano fino para retirar los microhilos orientados perpendicularmente al plano de la superficie metálica; estando determinada la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética, dentro del rango de frecuencias de máxima atenuación dado por la composición de la pintura con microhilos, y por los espesores y constantes dieléctricas de las diferentes capas.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030378.
Solicitante: MICROMAG 2000, S.L..
Nacionalidad solicitante: España.
Inventor/es: MARIN PALACIOS,PILAR, CORTINA BLANCO,DANIEL, HERNANDO GRANDE,ANTONIO, GONZALEZ GORRITI,AINHOA.
Fecha de Publicación: .
Clasificación Internacional de Patentes:
- H01Q17/00 ELECTRICIDAD. › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01Q ANTENAS, es decir, ANTENAS DE RADIO (elementos radiantes o antenas para el calentamiento por microondas H05B 6/72). › Dispositivos para absorber las ondas radiadas por una antena; Combinaciones de tales dispositivos con elementos o sistemas de antenas activas.
Fragmento de la descripción:
PINTURA CON MICROHILOS METÁLICOS, PROCEDIMIENTO DE INTEGRACIÓN DE MICROHILOS METÁLICOS EN PINTURA Y PROCEDIMIENTO DE APLICACIÓN DE DICHA PINTURA EN SUPERFICIES METÁLICAS.
CAMPO DE LA INVENCIÓN La invención se encuadra dentro del campo técnico de los metamateriales o composites, cubriendo también aspectos de electromagnetismo, de absorbentes magnéticos y de metalurgia.ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Son conocidas múltiples aplicaciones que requieren eliminar las reflexiones de la radiación electromagnética.
Así, por ejemplo, los absorbedores de microondas se hacen modificando las propiedades dieléctricas, o lo que es lo mismo, la permitividad dieléctrica o la permeabilidad magnética, de determinados materiales. Para ello, es necesario dispersar elementos metálicos de pequeño tamaño en una matriz dieléctrica. Diversas invenciones muestran este tipo de soluciones, como es el caso de la patente estadounidense US-5147718, en la que se describe un absorbente radar basado en la dispersión de polvo de hierro carbonilo en una pintura. O también en el documento de patente WO 03/004202, que muestra un método para hacer un absorbente de radiación electromagnética basado en la dispersión de escamas de una aleación de hierro-silicio. O también en la patente estadounidense US-5085931 en la que un absorbente de la radiación electromagnética se prepara dispersando filamentos aciculares magnéticos en una matriz dieléctrica.
Entre los absorbedores de tipo magnético se pueden incluir aquellos basados en microhilos magnéticos amorfos obtenidos por la técnica de Taylor (" The preparatíon, propertíes and applícatíons of sorne glass coated metal fílaments prepared by the Taylor-wíre process", W. Donald et al., Journal of Material Science, 31, 1996, pp. 1139-1148) . Este tipo de absorbedor puede
ser una matriz dieléctrica en la que se distribuyen aleatoriamente microhilos magnéticos amorfos con elevada anisotropía magnética que presentan propiedades de resonancia magnética, tal y como se describe en la patente europea EP-1675217. 5 DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención se refiere a una pintura con microhilos metálicos de acuerdo con la reivindicación 1, a un procedimiento de integración de microhilos metálicos en pintura de acuerdo con la reivindicación 5, y a un 1 O procedimiento de aplicación de dicha pintura en superficies metálicas de acuerdo con la reivindicación 1O. Las realizaciones preferidas se describen en las reivindicaciones dependientes. Un primer aspecto de la invención se refiere a una pintura con microhilos metálicos para atenuar la reflectividad de una radiación 15 electromagnética, teniendo la pintura una determinada constante dieléctrica Er; la pintura comprende: una proporción X de microhilos metálicos amorfos que tienen una longitud f y un núcleo metálico de diámetro dn; un disolvente correspondiente a dicha pintura en una cantidad inferior 20 al20%; teniendo la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética un rango que está determinado por la longitud f y el diámetro dn del núcleo metálico de los microhilos, por la proporción de microhilos en la pintura, y por la constante dieléctrica de la pintura sin 25 microhilos. Un segundo aspecto de la presente invención se refiere a un procedimiento de integración de microhilos metálicos en pintura para atenuar la reflectividad de una radiación electromagnética, teniendo la pintura una determinada constante dieléctrica Er; el procedimiento 30 comprende: licuar la pintura con un disolvente correspondiente a dicha pintura; añadir a dicha pintura licuada microhilos metálicos amorfos en una proporción X, teniendo los microhilos una longitud f y un núcleo metálico de diámetro dn; batir la mezcla de pintura con los microhilos a una velocidad máxima 5 que depende de la longitud de los microhilos; estando el rango de frecuencias de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética determinado por la longitud f y el diámetro dn del núcleo metálico de los microhilos, por la proporción X de microhilos en la pintura, y por la constante dieléctrica de la pintura sin microhilos. 1O La cantidad de disolvente utilizado para la licuación de la pintura no debe ser superior al 20%. Preferiblemente el microhilo metálico utilizado en la presente invención es un filamento metálico de elevada conductividad eléctrica o de una aleación magnética amoría con cubierta de Pyrex, en el que los 15 diámetros del núcleo y total no son mayores de 100 y 200 ~m, y con una longitud comprendida entre 0.1 y 20 mm. El batido para la integración del microhilo en la pintura se realiza preferiblemente con varilla mezcladora a una velocidad máxima de 2500 r.p.m. 20 Otro aspecto de la invención se refiere a la aplicación de dicha pintura con microhilos sobre una superficie metálica para la atenuación de la reflectividad de una radiación electromagnética. que comprende: aplicar una primera capa de imprimación sobre la superficie metálica, 25 teniendo dicha primera capa una primera constante dieléctrica Er1 y un primer espesor d1; aplicar sobre la primera capa una segunda capa de pintura, teniendo dicha segunda capa una segunda constante dieléctrica Er2 y un segundo espesor d2; 30 aplicar sobre dicha segunda capa una tercera capa activa de pintura conteniendo microhilos metálicos según ha sido definida en lo anterior, esdecir, una pintura con microhilos metálicos con composición conocida y que proporciona un rango de frecuencias de máxima atenuación de reflectividad de una radiación electromagnética, teniendo dicha tercera capa una tercera constante dieléctrica Er3 y un tercer espesor d3; y
lijar dicha tercera capa activa con lija de grano fino para retirar los microhilos orientados perpendicularmente al plano de la superficie metálica, estando determinada la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética, dentro del rango de frecuencias de máxima atenuación dado por la pintura con microhilos, por los primero,
segundo y tercer espesores, d1, d2, d3 y por las primera, segunda y tercera
constantes dieléctricas Er1, Er2, Er3 de las diferentes capas. Preferiblemente el procedimiento incluye una etapa adicional de: aplicar una cuarta capa de pintura de acabado, teniendo dicha cuarta capa una cuarta constante dieléctrica Er4 y un segundo espesor d4.
La superficie metálica puede ser un composite con alta conductividad,
o también puede ser plástico metalizado, por ejemplo, mediante cintas adhesivas metálicas o con pintura metálica. La aplicación de pintura puede realizarse por método de pistola aerográfica, rodillo ó sistema "airless".
Preferiblemente los microhilos utilizados en el método de aplicación con pistola aerográfica ó con "airless" no tienen longitudes superiores a 5 mm.
Preferiblemente la longitud de los microhilos utilizados en el método de aplicación con rodillo no tienen longitudes superiores a 20 mm. 25 En lo que se refiere a las etapas de aplicación debe considerarse lo siguiente:
La primera capa de imprimación tiene una constante dieléctrica, Er1 con parte real comprendida preferiblemente entre 2 y 4, se aplica sobre la superficie metálica y su espesor puede estar comprendido entre 20 y 1 00
11m.
La segunda capa de pintura puede tener un espesor entre 25 11m y
5000 ~m con una parte real de la constante dieléctrica Er2 , entre 2 y 9 y se aplica sobre la primera capa de imprimación. Esta segunda capa de pintura puede contener microhilos metálicos; en tal caso, su constante dieléctrica Er2 puede variar entre 2 y 500. 5 Los valores de la parte real de la constante dieléctrica de la segunda capa Er2 se pueden modificar variando el porcentaje en peso de microhilo entre 0.5 y 5%. La tercera capa activa puede tener un espesor entre 75 y 500 ~m, y la parte real de su constante dieléctrica Er3 puede estar entre 9 y 1 000, y se 1 O modifica en base a un porcentaje en peso de microhilo...
Reivindicaciones:
1. Pintura con microhilos metálicos para atenuar la reflectividad de una radiación electromagnética, teniendo la pintura una determinada constante dieléctrica Er, caracterizada por que la pintura comprende:
una proporción X de microhilos metálicos amorfos que tienen una longitud f y un núcleo metálico de diámetro dn; un disolvente correspondiente a dicha pintura en una cantidad inferior al 20%;
y por que la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética tiene un rango que está determinado por la longitud f y el diámetro dn del núcleo metálico de los microhilos, por la proporción de microhilos en la pintura, y por la constante dieléctrica de la pintura sin microhilos.
2. Pintura según la reivindicación 1, en la que el diámetro del núcleo dn del microhilo y el diámetro total son inferiores a 100 y 200 ~m, respectivamente.
3. Pintura según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, en la que la longitud f de los microhilos metálicos está comprendida entre 0.1 y 20 mm.
4. Pintura según cualquiera de las reivindicaciones 1-3, en la que los microhilos son filamentos metálicos de elevadas conductividad eléctrica o de una aleación magnética amoría con cubierta de Pyrex.
5. Procedimiento de integración de microhilos metálicos en una pintura para atenuar la reflectividad de una radiación electromagnética, teniendo la pintura una determinada constante dieléctrica Er que comprende:
licuar la pintura con un disolvente correspondiente a dicha pintura en una cantidad inferior al 20%;
añadir a dicha pintura licuada microhilos metálicos amorfos en una proporción específica, teniendo los microhilos una longitud f y un núcleo metálico de diámetro dn;
batir la mezcla de pintura con los microhilos a una velocidad máxima que depende de la longitud de los microhilos; teniendo la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética un rango que está determinado por la longitud f y el diámetro dn del núcleo metálico de los microhilos, por la proporción de
1 O microhilos en la pintura, y por la constante dieléctrica de la pintura sin microhilos.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que el disolvente participa en una máxima del 20%.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5-6, en el que la velocidad de batido de la mezcla es inferior a 2500 rpm.
8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en el
que se utilizan microhilos metálicos con diámetro del núcleo dn y diámetro total inferiores a 100 y 200 ~m, respectivamente.
9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 5-8, en el que se utilizan microhilos metálicos con una longitud f comprendida entre
0.1 y 20 mm.
1O. Procedimiento de aplicación de pintura en una superficie metálica (1 ) , que comprende: aplicar una primera capa (2) de imprimación sobre la superficie 30 metálica, teniendo dicha primera capa una primera constante dieléctrica Er1 y un primer espesor d1;
aplicar sobre la primera capa (2) una segunda capa (3, 3') de pintura,
teniendo dicha segunda capa una segunda constante dieléctrica Er2 y un
segundo espesor d2;
aplicar sobre dicha segunda capa (3) una tercera capa (4) activa de
una pintura conteniendo microhilos definida según una cualquiera de las reivindicaciones 1-4, teniendo dicha tercera capa una tercera constante dieléctrica Er3 y un tercer espesor d3; y
lijar dicha tercera capa (4) activa con lija de grano fino para retirar los microhilos orientados perpendicularmente al plano de la superficie metálica;
1 O estando determinada la frecuencia de máxima atenuación de la reflectividad de dicha radiación electromagnética, dentro del rango de frecuencias de máxima atenuación dado por la pintura con microhilos, por los primero, segundo y tercer espesores, d1, d2, d3 y por las primera, segunda y tercera constantes dieléctricas Er1, Er2, Er3 de las diferentes capas.
11. Procedimiento de aplicación de pintura según la reivindicación 1 O, que además comprende:
aplicar una cuarta capa (5) de pintura de acabado, teniendo dicha cuarta capa una cuarta constante dieléctrica Er4 y un cuarto espesor d4.
12. Procedimiento de aplicación de pintura según cualquiera de las reivindicaciones 1 0-11, en el que dicha segunda capa (3) de pintura contiene microhilos metálicos.
13. Procedimiento de aplicación de pintura según cualquiera de las reivindicaciones 1 0-12, en el que la aplicación de pintura se realiza con rodillo y los microhilos tienen una longitud inferior a 20 mm.
14. Procedimiento de aplicación de pintura según cualquiera de las
30 reivindicaciones 1 0-12, en el que la aplicación de pintura se realiza con pistóla aerográfico o "airless" y los microhilos tienen una longitud inferior a 5 mm.
15. Procedimiento de aplicación de pintura según cualquiera de las
reivindicaciones 1 0-14, en el que la superficie metálica es un composite de 5 alta conductividad.
16. Procedimiento de aplicación de pintura según cualquiera de las reivindicaciones 1 0-14, en el que la superficie metálica es una superficie de plástico que es previamente metalizada.
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