[0001] Es ist bekannt, Kohlenstoffasern als Verstärkungsfasern zur Herstellung von Faserverbundwerkstoffen,
vor allem mit Epoxidharzen oder Polyimidharzen zu verwenden, wobei diese Faserverbundwerkstoffe
beispielsweise in Flugzeugbau Verwendung finden. Diese Kohlenstoffasern zeigen darüber
hinaus die Eigenschaft, daß sie Mikrowellen reflektieren, jedoch ist dieser Effekt
auf Frequenzen bis zu 10 GHz beschränkt. Bei Frequenzen oberhalb 10 GHz fällt die
Mikrowellenreflexion stark ab, so daß im interesanten Bereich von 70 GHz und darüber
die herkömmlichen Kohlenstofffasergewebe unbefriedigend sind. Da bei diesen kurzwelligen
Radarstrahlen ein niedriger Reflexionsverlust verlangt wird, war man bisher auf Metallgewebe
oder Metallbleche angewiesen. Diese Werkstoffe zeigen zwar die gewünscht guten Werte,
scheiden jedoch in Zukunft aus Gewichtsgründen aus.
[0002] Aufgabe der Erfindung war es, ein Verfahren bereit zu stellen, das Materialien verwendet,
die bei niedrigen Gewichten zu Reflexion hochfrequenter Mikrowellen geeignet sind.
[0003] überraschenderweise wurde gefunden, daß man dies mit metallisierten Kohlenstoff-Fäden
und -Fasern oder daraus gefertigten Flächengebilden erreicht.
[0004] Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zur Reflexion hochfrequenter Mikrowellen,
dadurch gekennzeichnet, daß man in den Strahlengang metallisierte Kohlenstoff-Fäden
oder -Fasern oder daraus gefertigte textile Flächengebilde bringt. Die metallisierten
Kohlenstoff-Fäden und -Fasern bzw. daraus gefertigte Flächengebilde können als solche
oder auch in Form als Verstärkungsfasern in Faserverbundwerkstoffen eingesetzt werden.
Bevorzugte Metalle sind Nickel,Kobalt, Kupfer, Gold und Silber bzw. Legierungen dieser
Metalle untereinander oder mit Eisen, wobei Nickel und Kobalt sowie Kobalt-Nickel-Kombinationen
bevorzugt sind. Die Dicke der Metallschicht liegt zwischen 0,05 und 10 µm, vorzugsweise
zwischen 0,1 und 1 µm. Auch können verschiedene Schichten chemisch oder elektrochemisch
aufeinander in beliebiger Reihenfolge abgeschieden werden, so z.B. nach der Verkupferung
zum Oxidationsschutz eine Vernikkelung.
[0005] Kohlenstoffasern sind dem Fachmann bekannt und können aus verschiedenen Ausgangsmaterialien
hergestellt sein, z.B. aus Cellulosederivaten, Polyacrylnitrilfasern, speziellen Pechsorten
oder Bitumen.
[0006] Im Vergleich zu den erfindungsgemäß zu verwendenen metallisierten Kohlenstoffasern
zeigen andere metallisierte Fasern, beispielsweise synthetische und native Fasern
aus organischen Polymeren keine befriedigende Mikrowellenreflexion oberhalb 10 GHz.
[0007] Für die metallisierten Kohlenstoffasergewebe ist es ferner von Vorteil, daß durch
die Metallisierung die elektrische Leitfähigkeit verbessert wird. Dadurch kann je
nach Metallschichtdicke und Qualität ein zusätzlicher Schutz vor elektrostatischer
Aufladung bis hin zum Blitzschutz erreicht werden.
[0008] Die Metallisierung kann in bekannter Weise durchgeführt werden, beispielsweise nach
den in DE-PS 2 743 768 oder in DE-OS 30 25 307 geschilderten Verfahren.
Beispiel
[0009] Ein Kohlenstoff-Filamentgarngewebe wird 10 Sek. in eine Lösung von 0,01 g/1 Butadienpalladiumchlorid
aktiviert, getrocknet und anschließend 5 Min. in einem Metallisierungsbad, daß 30
g/1 Nickelchlorid . 6H
20, 10 g/1 Zitronensäure und 3 g/1 Dimethylaminboran enthält und pH 8,5 hat, vernickelt.
Das Kohlenstoff-Filamentgarngewebe hat 30,8 g Nickel/m
2 aufgenommen und besitzt einen Widerstand pro Quadrat von 0,2 Ohm.
[0010] Das vernickelte Kohlenstoff-Filamentgarngewebe wird zum Mikrowellensender in 90°
in Position gebracht. Der Reflexionsverlust R wird in db (Dezibel) gemessen.

[0011] Durch die hohe Reflexion von hochfrequenten Mikrowellen oberhalb 10 GHz wird zusätzlich
ein erhöhter Schutz von Objekten gegenüber Eindringen der Mikrowellenstrahlung erzielt.
1. Verfahren zur Reflexion hochfrequenter Mirkowellen, dadurch gekennzeichnet, daß
man in den Strahlengang metallisierte Kohlenstoff-Fäden, -Fasern oder daraus hergestellte
textile Flächengebilde bringt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht aus Nickel,
Kobalt, Kupfer, Gold, Silber bzw. Legierungen dieser Metalle untereinander oder mit
Eisen besteht.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Stärke
zwischen 0,05 und 10 µm aufweist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallschicht eine Stärke
von 0,1 bis 1 µm aufweist.