|
Центральному конструкторскому бюро специальных радиоматериалов (ЦКБ РМ) в 2019 г. исполнилось пятьдесят лет.
Образованное в 1969 г. как специальное конструкторское бюро радиоматериалов при НИЦЭВТ
ЦКБ РМ в настоящее время является ведущим материаловедческим предприятием радиопромышленности в оборонном комплексе страны.
В первые годы своей деятельности СКБ занималось организацией разработок, созданием новых мощностей по выпуску специальных радиоматериалов и химреактивов совместно со смежными отраслями промышленности, такими как химия, нефтехимия, электротехника, электроника и т.д., что значительно сокращало сроки разработки и внедрения, снижало экономические затраты на их реализацию и одновременно стимулировало развитие этих отраслей.
В 1976 г. СКБ радиоматериалов преобразуется в Центральное конструкторское бюро специальных радиоматериалов, приоритетным направлением деятельности которого становятся разработки радиоматериалов специального назначения: ВЧ- и СВЧ-керамические материалы, радиопоглощающие и экранирующие материалы, оптические, токопроводящие и теплопроводные клеи и герметики, материалы для аддитивной и полуаддитивной технологии изготовления печатных плат, материалы радиационной технологии, теплостойкие и термостойкие заливочные и пропиточные компаунды.
С момента создания ЦКБ РМ сотрудниками предприятия было выполнено более 400 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, создано порядка 300 принципиально новых материалов, многие из которых выполнены на уровне изобретений, освоены в производстве и нашли применение в различных изделиях военной и бытовой техники.
Многие разработки удостоены Государственной премии и премии Миноборонпрома России, медалей ВДНХ, дипломов зарубежных выставок.
В настоящее время ЦКБ РМ участвует в реализации ряда программ, важнейшими из которых являются:
- Президентская программа "Национальная технологическая база" по направлению "Технология новых материалов";
- Целевая комплексная программа создания новых материалов до 2005 года;
- программа радиопромышленности по созданию новых материалов для нужд народного хозяйства, обороны и безопасности.
В современных условиях ЦКБ РМ основное внимание уделяет созданию нового поколения многофункциональных материалов с высоким уровнем физических, физико-химических и эксплуатационных характеристик, а также "интеллектуальных" материалов конструкционного назначения с управляемыми свойствами, эффективных материалов для биотехнологий, экологии и медицины, новых интерметаллических и ультрадисперсных материалов и композиций, в том числе специальной керамики, стекол, композиций на базе металлических и металлооксидных матричных систем.
Разработанные специальные СВЧ-керамические материалы марок МТ-20, БА-35, МТ-60, Т-90, представляющие собой системный параметрический ряд с диэлектрической проницаемостью от 20 до 90, тангенсом угла диэлектрических потерь (2-5) 10-4, нашли широкое применение в качестве подложек микросхем, оснований линий задержки, резонаторов, конденсаторов, фильтров, что позволило уменьшить их массогабаритные размеры в 1,5-2 раза с одновременным повышением надежности и срока службы.
Создание нового поколения вычислительной техники непосредственно связано как с совершенствованием носителей записи, так и с созданием высококачественных магнитных головок (МГ) с высокой разрешающей способностью, стабильность и надежность работы которых зависит от физико-механических и электрофизических свойств применяемых материалов. Для реализации новых конструктивных решений в области создания плавающих магнитных головок (ПМГ) для накопителей большой емкости (100, 200, 317 Мбайт) ЦКБ РМ разработаны и внедрены специальные виды керамики и стекол.
Основной проблемой, возникающей при создании высококачественных МГ, является достижение требуемой согласованности физико-механических свойств всех составляющих элементов конструкции (керамического корпуса, ферритового сердечника, диэлектрической прокладки и т.д.).
Конструкторским бюро были созданы специальные материалы, позволяющие увеличить разрешающую способность МГ в 1,5 раза, таких как:
- керамика марки ЦКМ для оснований МГ, синтезированная в системе СаО-ZrO2, обеспечивающая чистоту поверхности D14, высокую микротвердость и износостойкость;
- тугоплавкие стекла, синтезированные в системе SiO2 - R2O3 - RO (марки КН-90): температура растекания 930°С; микротвердость 8,5 ГПа; коэффициент линейного термического расширения (100 ± 4)Ч10-7 1/°С; угол смачивания ~ 11град; ширина формируемого зазора 1,5 мкм;
- легкоплавкие стекла, синтезированные в системе PbО - SiO2 - B2O3 (марка СК-85); температура растекания - 520оС; коэффициент линейного термического расширения (100 ± 4)Ч10-7 1/°С; угол смачивания ~ 15 град.
Для получения стабильных выходных характеристик антенн, то есть для поддержания устойчивого параметрического значения фазы необходимы материалы с фиксированной величиной диэлектрической проницаемости, малыми диэлектрическими потерями и высоким абсолютным значением ТКЕ, способствующим смещению паразитных резонансов, и в конечном счете - выведению их из зон рабочих частот. Необходимые материалы были синтезированы конструкторским бюро в системе MgO - SzO - TiO2 и получили наименование - керамика марок МТС-30, МТС-25.
Указанные материалы используются в современных конструкциях фазовращателей многоэлементных фазированных антенных решеток (ФАР), установленных на отечественных истребителях типа МИГ.
ЦКБ РМ является разработчиком уникальной номенклатуры радиопоглощающих материалов (РПМ) и поглотителей электромагнитных волн (ПЭВ), которые нашли широкое применение при оснащении безэховых камер и экранированных испытательных помещений, в том числе для обеспечения испытаний продукции на соответствие нормам и требованиям ЭМС и биологической защиты обслуживающего персонала от вредного воздействия электромагнитного излучения.
Во исполнение постановлений Правительства ЦКБ РМ как головное предприятие по направлению в период 1977-1985 гг. организовало и обеспечило проведение целого комплекса работ, связанного с разработкой и промышленным освоением новых высокоэффективных и пожаробезопасных радиопоглощающих материалов и изделий в интересах оборонных отраслей промышленности.
К 1985 г. практически было завершено создание новой номенклатуры РПМ и ПЭВ, разработана и выпущена нормативно-техническая и справочная документация по их применению. Подготовлены производства с применением современных безэховых камер, в полном объеме обеспечивающие потребность предприятий различных отраслей промышленности в замене находящихся в эксплуатации горючих РПМ.
К основным достоинствам новых РПМ и ПЭВ в первую очередь следует отнести:
- высокие радиотехнические и эксплуатационные параметры, которые сохраняются при длительных сроках эксплуатации как в помещениях, так и на открытом воздухе;
- использование отечественных технологий и сырья, применяемых в производстве строительных, тепло- и звукоизоляционных материалов;
- многофункциональность разработанных материалов;
- пожаробезопасность и экологическую чистоту материалов, обеспечивающих санитарно-гигиенические нормы и требования;
- отсутствие зарубежных аналогов.
Наиболее широкое применение нашли следующие РПМ и ПЭВ:
- на основе специального микропровода (РПМ "Ворс");
- на основе ячеистого бетона с волокнистым углеродным наполнителем (ПЭВ "Газобетон", "Гранит", "Стена");
- на основе пеностекла с порошкообразным углеродным наполнителем (ПЭВ "Кварц", "Гранат", "Микрон", "Темп");
- на основе вспученных гранул из жидкого стекла с токопроводным покрытием (ПЭВ "Универсал");
- на основе пенокерамики с (порошкообразным) углеродным наполнителем (ПЭВ "Кристалл").
Принимая во внимание отсутствие в стране сверхширокодиапазонных поглотителей электромагнитных волн, отвечающих требованиям международных стандартов и необходимых для оснащения экранированных камер, в которых должны производиться испытания продукции на соответствие нормам и требованиям ЭМС, ЦКБ РМ был проведен ряд работ по созданию наиболее перспективных конструкций сверхширокодиапазонных ПЭВ (0,03-10,0 ГГц): ПЭВ "Темп" и "Ареал-265", не имеющих зарубежных аналогов по своему конструктивному решению, а также ферритодиэлектрический ПЭВ "Покров-31" и его модификации, которые соответствуют лучшим зарубежным аналогам США и Японии.
Печатный монтаж является основой производства радиоэлектронных изделий, в связи с чем до 1985 г. в отрасли перерабатывалось до 1,5 тыс. т в год фольгированных диэлектриков. Затраты на утилизацию отходов стали приближаться к стоимости основного производства.
В ЦКБ РМ было найдено оригинальное техническое решение, которое позволило наносить слой металла на изоляционное основание взамен селективного травления медной фольги, то есть был реализован аддитивный процесс изготовления печатных плат с применением композиционных материалов с катализированным наполнителем, обеспечивающим избирательный процесс химической металлизации.
Проведение работ в данном направлении позволило снизить расход дорогой медной фольги, уменьшить энерго- и трудозатраты. Материалы типа катализированного стеклотекстолита ФКС, полиалканимида марок АИ-IТ, АИ-ITМ и катализированного полиаминобисмалеимида марок ПАИС-К, а также эмали ЭП-5215 с положительным результатом испытаны на ряде предприятий электронной, радио- и авиапромышленности и внесены в отраслевые стандарты. Все оригинальные решения защищены авторскими свидетельствами и патентами. В 1988 г. мы сообщили о своей работе на юбилейной сессии Европейского института печатных плат в г. Цюрихе (Швейцария). Материалы доклада были опубликованы в журнале данного института.
Существующие традиционные клеевые материалы не находят сегодня должного применения в силу несоответствия их характеристик современным требованиям. В ЦКБ РМ созданы новые функциональные клеевые составы, обеспечивающие прочное соединение различных материалов (стекло, керамика, металлы и т.д.), беспаечный, "холодный" монтаж узлов и блоков, их экранирование и ремонт. Так, композиционные термостойкие электропроводящие клеевые составы используются при замене вышедших из строя навесных элементов в полевых условиях, исключая традиционную пайку. Создание электропроводных клеев (rv=10-5 Ом.м в диапазоне температур -60 … +200°С) стало возможным только при разработке ЦКБ РМ мелкодисперсных металлических порошков со стабильными свойствами.
Разработка параметрического ряда оптических клеев с показателем преломления от 1,401 до 1,6 дала возможность изготовить оптоэлектронные блоки и узлы, причем клей несет дополнительную функциональную нагрузку, являясь светоотражающей оболочкой на границе кварц-полимер в кварц-полимерных световодах.
Эластичные, термостойкие, быстро отверждающиеся одно- и двухкомпонентные клеи упрощают монтаж и гарантируют безотказную работу микроэлектронных блоков в широком диапазоне температур.
Практическая ценность эластичных герметизирующих составов заключается в их технологичности, сочетающейся с высокими физико-химическими эксплуатационными параметрами. Созданные на их базе изделия успешно работают в условиях многократных циклических изменений температуры.
На основе силоксановых и полиэфирных смол созданы заливочные компаунды, устойчивые к плесневым грибам, коррозионно-инертные к металлам. В составе узлов и блоков они успешно прошли испытания в условиях субтропиков и тропиков (Куба).
Еще одним направлением деятельности ЦКБ РМ является разработка антиобледенительных покрытий за счет использования новых органосиликатных композиций с высокими гидрофобными свойствами, что обеспечивает работоспособность изделий в условиях Севера. Одновременно предприятие проводит большую работу по замене дефицитных сырьевых компонентов или компонентов, выпуск которых прекращен или остался в странах СНГ, на менее дефицитные с сохранением всех свойств, присущих материалам, синтезированным на их основе.
ЦКБ РМ впервые в отечественной практике разработана высокоэффективная электронно-химическая технология получения композиционных материалов, которая отличается от традиционных высокой производительностью (скорость отверждения не менее 1 кв. м в минуту), низким энергопотреблением (в 20 раз ниже, чем при термохимическом отверждении), а также снижением расхода сырья, исключением загрязнения окружающей среды, взрыво- и пожароопасности производства. Материалы, получаемые данным способом, значительно дешевле в (1,5 - 2 раза) в сравнении с получаемыми по традиционным технологиям (прямая печать, покрытие натуральным шпоном, пластиком и т.д.).
На основе разработанных электронно-химических технологий были созданы промышленные производства:
- рулонных фольгированных стеклопластиков и на их основе новых широкоформатных диаграммообразующих схем (длиной до 11 м) для специальной техники;
- полимерных трубок (диаметром от 0,5 до 60 мм) с эффектом памяти формы для заделки жгутов кабелей с одновременным механическим упрочнением и изоляцией мест соединений;
- отделочных негорючих плитных материалов для отделки общественных и производственных зданий.
Разработана технология и создана техническая документация на специальное технологическое оборудование, применяемое в производстве полимерной композиционной пленки с эффектом памяти для изоляции трубопроводов большого диаметра.
С целью пропаганды разработанных материалов ЦКБ РМ принимает активное участие в работах по подготовке и проведению отраслевых, межотраслевых и международных выставок, конференций и совещаний материаловедческого профиля.
Порядка 100 разработок предприятия было представлено на международных выставках и ярмарках в Сингапуре, Болонье, Лондоне, Сеуле, Дели, Вене, Будапеште, Сиднее, Милане, Иоганнесбурге, Брюсселе, Ганновере и других городах мира.
За достигнутые успехи Центральное конструкторское бюро специальных радиоматериалов получило более 20 почетных дипломов и свидетельств оргкомитетов, а сотрудники предприятия удостоены 84 медалей выставок "Прогресс-83", "Прогресс-86", "Прогресс-87", "Сетунь-89", "СОИ-91", "Первого Международного авиакосмического салона в России", "Пятого юбилейного выставочного салона "Машиностроение", "Конверсия-рынок", "Наука и техника - городу" в честь 850-летия Москвы, "Инновации - 98" и др.
Проведено более 30 научно-технических конференций и семинаров, на которых сотрудники сделали порядка 240 докладов по тематике предприятия. Наиболее интересными темами семинаров и конференций были:
- "Состояние и развитие специальных радиоматериалов в СССР и за рубежом";
- "Радиационно-химические процессы в производстве материалов и изделий радиоэлектронной аппаратуры";
- "Технология склеивания и герметизация полимерными материалами, технология стекла и керамики";
- "Новые клеевые композиции и технология склеивания";
- "Керамика в народном хозяйстве";
- "Перспективные материалы в радиоэлектронной аппаратуре";
- "Перспективы создания и использования новых клеящих материалов, герметиков, компаундов в народном хозяйстве".
Изданы каталоги на изделия ЦКБ РМ, а также научно-технические сборники материалов, рекомендуемых к внедрению на предприятиях радиопромышленности и смежных отраслей. По результатам научно-исследовательских и опытных работ получено 190 авторских свидетельств и патентов.
За разработку технологии создания оборудования и освоение промышленного производства армированных фторопластов и фольгированных диэлектриков широкой номенклатуры сотрудники предприятия Н.Д. Белкин и И.Л. Гродзенская были удостоены премии Совета Министров СССР. Этой премии также удостоен А.Н. Омарков - за разработку технологии, создание оборудования и освоение промышленного производства тонкомерной медной гальваностойкой электрохимической фольги для изготовления фольгированных стеклопластиков.
Решением Коллегии Государственного комитета Российской Федерации по оборонным отраслям промышленности за разработку в области конверсии военного производства О.Н. Сидорову и З.В. Коряковой в числе первых присуждены премии Госкомоборонпрома России и присвоены звания "Лауреат премии Госкомоборонпрома России".
ЦКБ РМ имеет тесные научные и производственные связи с институтами Академии наук РФ, вузами, организациями и предприятиями радиоэлектроники, авиакосмической, химической, металлургической, электротехнической промышленности и других. отраслей, что в немалой степени способствует как организации производства, так и внедрению материалов, разработанных коллективом ЦКБ РМ.
|
