HX5 Nanokomposit erreicht überlegene elektromagnetische Abschirmung in militärischer Luftfahrt

Alpine Advanced Materials (Dallas, Texas, USA) meldete im Oktober den Abschluss von EMI-Tests (Elektromagnetische Verträglichkeit) an HX5 – einem leichten, militärisch zertifizierten thermoplastischen Nanokomposit – und attestierte dem Material außergewöhnliche Dämpfungswerte, sowohl im unbeschichteten Zustand als auch mit verschiedenen Nickel- und Kupferbeschichtungen. Das hochentwickelte HX5 hat bereits seine Festigkeit und Leistungsfähigkeit für komplexe Bauteile unter Beweis gestellt, doch die EMI-Testergebnisse machen es zu einem noch attraktiveren Werkstoff für Elektronikanwendungen.

EMI, verursacht durch elektronische Geräte, die Radiofrequenzen oder elektromagnetische Wellen aussenden, kann kritische Systeme in Medizin, Militär, Luftfahrt, Massentransport, Fahrzeugsteuerung und Navigation stören. Abschirmung blockiert elektromagnetische Felder und gewährleistet zuverlässige Systemleistung – eine Eigenschaft, die das HX5-Material laut Tests besitzt.

„Die Ergebnisse unserer EMI-Tests waren angenehm überraschend, da Thermoplaste normalerweise nur minimale Dämpfung aufweisen“, sagt Roger Raley, Präsident von Alpine Advanced Materials. „Hohe Dämpfung bedeutet, dass Bauteile aus HX5 verhindern, dass sich verschiedene Radio- und Elektronikfrequenzen gegenseitig stören. Wir kennen die Festigkeit von HX5, aber diese Erkenntnisse erweitern den Nachweis seiner überlegenen Handhabbarkeit.“

Zwei unabhängige Labore testeten sowohl beschichtete als auch unbeschichtete HX5-Proben, um den Zusammenhang zwischen Schichtdicke und Dämpfung im Frequenzbereich von 10 Kilohertz (kHz) bis 40 Gigahertz (GHz) zu untersuchen. Verwendete Prüfstandards: IEEE 299-2006, MIL-STD-285.

„Wir fanden heraus, dass HX5 im Bereich von 12 kHz bis 40 GHz für EMI-Abschirmung beschichtet werden kann und Daten für elektrischen Oberflächen- und Volumenwiderstand für unbeschichtetes und beschichtetes HX5 liefert – was sowohl chemisch nickelbeschichtete EMI-Abschirmung als auch Abschirmwirksamkeit bestätigt“, ergänzt Marinela Peto, Mechanical Engineer bei Alpine Advanced Materials. „Tatsächlich zeigten die Testergebnisse vergleichbare und sogar höhere Dämpfungswerte für unbeschichtetes HX5 gegenüber beschichteten Proben bei bestimmten Frequenzen von 12 GHz bis 40 GHz.“

Mit hohem Festigkeits-Gewichts-Verhältnis, thermischer Stabilität, Umgebungsbeständigkeit und Fertigungsflexibilität lässt sich HX5 spritzgießen, formen, extrudieren oder wie Aluminium zerspanen. Hersteller können komplexe Formen mit einer spezifischen Festigkeit (Zugfestigkeit geteilt durch Dichte) herstellen, die auf Gewichtsbasis doppelt so hoch ist wie die von Aluminium.

Über mehr als ein Jahrzehnt entwickelt durch Tests und Validierung des Verteidigungsministeriums mit F&E-Investitionen von über 50 Millionen Dollar, wurde HX5 konzipiert, um zerspanbare Luftfahrt-Aluminiumlegierungen bei halbem Gewicht zu ersetzen. Erst dieses Jahr zeigte es in Drittanbieter-Tests, dass es bis zu 96 % seiner ursprünglichen mechanischen Leistung nach Bestrahlung mit 5 Millionen Rad Gammastrahlung behält. Zudem demonstrierte es extreme Beständigkeit gegen Korrosion durch Lösungsmittel, Kraftstoffe, Schmierstoffe und Chemikalien – geeignet für anspruchsvollste Anwendungen. Bereits zertifiziert für Raketen, Satelliten bis hin zu amphibischen Transportfahrzeugen, ist HX5 die ideale Alternative zu Aluminium bei halbem Gewicht und vielfacher Fertigbarkeit.