С развитието на съвременните високи технологии проблемите с електромагнитните смущения (EMI) и електромагнитната съвместимост (EMC), причинени от електромагнитните вълни, стават все по-сериозни.Те не само причиняват смущения и щети на електронни инструменти и оборудване, засягат нормалната им работа и сериозно ограничават международната конкурентоспособност на нашата страна в електронните продукти и оборудване, а също така замърсяват околната среда и застрашават човешкото здраве;освен това изтичането на електромагнитни вълни също ще застраши националната информационна сигурност и сигурността на основните военни тайни.По-специално, електромагнитните импулсни оръжия, които са оръжия с нова концепция, направиха значителни пробиви, които могат директно да атакуват електронно оборудване, енергийни системи и т.н., причинявайки временна повреда или трайна повреда на информационните системи и т.н.

Следователно, изследването на ефективни електромагнитни екраниращи материали за предотвратяване на електромагнитни смущения и проблеми с електромагнитната съвместимост, причинени от електромагнитни вълни, ще подобри безопасността и надеждността на електронните продукти и оборудване, ще подобри международната конкурентоспособност, ще предотврати електромагнитни импулсни оръжия и ще гарантира безопасността на информационните комуникационни системи и мрежовата система , предавателни системи, оръжейни платформи и др. са от голямо значение.

1. Принцип на електромагнитно екраниране (EMI)

Електромагнитното екраниране е използването на екраниращи материали за блокиране или отслабване на разпространението на електромагнитна енергия между екранираната зона и външния свят.Принципът на електромагнитното екраниране е използването на екраниращото тяло за отразяване, абсорбиране и насочване на електромагнитния енергиен поток, който е тясно свързан със зарядите, токовете и поляризацията, индуцирани на повърхността на екраниращата структура и вътре в екраниращото тяло.Екранирането се разделя на екраниране на електрическо поле (електростатично екраниране и екраниране на променливо електрическо поле), екраниране на магнитно поле (нискочестотно магнитно поле и високочестотно магнитно поле) и електромагнитно поле (електромагнитно вълново екраниране) според неговия принцип.Най-общо казано, електромагнитното екраниране се отнася до последното, тоест екраниране на електрическите и магнитните полета едновременно.

2. Електромагнитен екраниращ материал

Понастоящем композитните електромагнитни екраниращи покрития се използват широко.Техните основни състави са филмообразуваща смола, проводим пълнител, разредител, свързващ агент и други добавки.Проводимият пълнител е важна част от него.Често срещаните са сребърен (Ag) прах и меден (Cu) прах, никел (Ni) прах, меден прах със сребърно покритие, въглеродни нанотръби, графен, нано ATO и др.

2.1Въглеродни нанотръби(CNTs)

Въглеродните нанотръби имат страхотно аспектно съотношение, отлични електрически, магнитни свойства и са показали отлична производителност при проводимост, абсорбиране и екраниране.Поради това изследванията и развитието на въглеродни нанотръби като проводими пълнители за електромагнитни екраниращи покрития стават все по-популярни.Това поставя високи изисквания към чистотата, производителността и цената на въглеродните нанотръби.Въглеродните нанотръби, произведени от Hongwu Nano, включително едностенни и многостенни, имат чистота до 99%.Дали въглеродните нанотръби са диспергирани в матричната смола и дали имат добър афинитет към матричната смола става пряк фактор, влияещ върху ефективността на екранирането.Hongwu Nano също така доставя разтвор за дисперсия на диспергирани въглеродни нанотръби.

2.2 Люспест сребърен прах с ниска видима плътност

Най-ранното публикувано проводящо покритие е патент, издаден от Съединените щати през 1948 г., който превръща среброто и епоксидната смола в проводимо лепило.Електромагнитната екранираща боя, приготвена със смлени сребърни прахове от люспи, произведени от Hongwu Nano, има характеристиките на ниско съпротивление, добра проводимост, висока ефективност на екраниране, силна толерантност към околната среда и удобна конструкция.Те се използват широко в комуникациите, електрониката, медицината, космическата техника, ядрените съоръжения и други области.Екраниращата боя е подходяща и за повърхностно покритие на ABS, PC, ABS-PCPS и други инженерни пластмаси.Индикаторите за ефективност, включително устойчивост на износване, устойчивост на висока и ниска температура, устойчивост на влага и топлина, адхезия, електрическо съпротивление, електромагнитна съвместимост и др., могат да достигнат стандарта.

2.3 Меден прах и никелов прах

Проводимата боя на меден прах има ниска цена и е лесна за боядисване, също така има добър електромагнитен екраниращ ефект и затова се използва широко.Той е особено подходящ за анти-електромагнитни вълнови смущения на електронни продукти с инженерна пластмаса като черупка, тъй като проводящата боя на меден прах може лесно да се пръска или четка.Пластмасовите повърхности с различни форми са метализирани, за да образуват проводящ слой за електромагнитно екраниране, така че пластмасата да може да постигне целта за екраниране на електромагнитните вълни.Морфологията и количеството меден прах оказват голямо влияние върху проводимостта на покритието.Медният прах има сферични, дендритни и подобни на люспи форми.Формата на люспи има много по-голяма контактна площ от сферичната форма и показва по-добра проводимост.В допълнение, медният прах (меден прах със сребърно покритие) е покрит с неактивен метален сребърен прах, който не се окислява лесно и съдържанието на сребро обикновено е 5-30%.Медното прахово проводящо покритие се използва за решаване на електромагнитното екраниране на ABS, PPO, PS и други инженерни пластмаси и дърво и електрическа проводимост, има широк спектър на приложение и промоционална стойност.

В допълнение, резултатите от измерването на ефективността на електромагнитното екраниране на нано никел на прах и електромагнитни екраниращи покрития, смесени с нано и микронен никел на прах, показват, че добавянето на нано Ni частици може да намали ефективността на електромагнитното екраниране, но може да увеличи загубата на абсорбция.Намалява се тангенса на магнитните загуби, както и щетите върху околната среда, оборудването и човешкото здраве, причинени от електромагнитните вълни.

2.4 Нано калаен антимонов оксид (ATO)

Nano ATO прахът, като уникален пълнител, има както висока прозрачност, така и проводимост и широк спектър от приложения в областта на материалите за покритие на дисплеи, проводими антистатични покрития и прозрачни топлоизолационни покрития.Сред материалите за покритие на дисплея за оптоелектронни устройства, нано ATO материалите имат антистатични, антиотблясъци и анти-радиационни функции и за първи път са използвани като материали за електромагнитно екраниране на дисплея.Материалите за нано покритие ATO имат добра прозрачност на светъл цвят, добра електрическа проводимост, механична якост и стабилност и приложението им към устройства за показване е едно от най-важните индустриални приложения на материалите ATO в момента.Електрохромните устройства (като дисплеи или интелигентни прозорци) понастоящем са важен аспект на нано-ATO приложенията в областта на дисплея.

2.5 Графен

Като нов тип въглероден материал е по-вероятно графенът да се превърне в нов тип ефективно електромагнитно екраниране или материал, абсорбиращ микровълните, отколкото въглеродните нанотръби.Основните причини включват следните аспекти:

①Графенът е шестоъгълен плосък филм, съставен от въглеродни атоми, двуизмерен материал с дебелина само на един въглероден атом;

②Графенът е най-тънкият и най-твърдият наноматериал в света;

③Топлопроводимостта е по-висока от тази на въглеродните нанотръби и диамантите, достигайки около 5 300 W/m•K;

④Графенът е материалът с най-малко съпротивление в света, само 10-6Ω•cm;

⑤Електронната подвижност на графена при стайна температура е по-висока от тази на въглеродните нанотръби или силициевите кристали, надвишавайки 15 000 cm2/V•s.В сравнение с традиционните материали, графенът може да преодолее първоначалните ограничения и да се превърне в ефективен абсорбатор на нова вълна, за да отговори на изискванията за абсорбция.Вълновите материали имат изискванията за „тънки, леки, широки и здрави“.

Подобряването на електромагнитното екраниране и ефективността на абсорбиращия материал зависи от съдържанието на абсорбиращия агент, ефективността на абсорбиращия агент и доброто съвпадение на импеданса на абсорбиращия субстрат.Графенът има не само уникална физическа структура и отлични механични и електромагнитни свойства, но също така има добри свойства за абсорбция на микровълни.След като се комбинира с магнитни наночастици, може да се получи нов тип абсорбиращ материал, който има както магнитни, така и електрически загуби.И има добри перспективи за приложение в областта на електромагнитното екраниране и микровълновото поглъщане.

За горните общи електромагнитни екраниращи материали нано прахове, и двата са налични от Hongwu Nano със стабилно и добро качество.