Mit der Entwicklung moderner High-Tech-Systeme werden die durch elektromagnetische Wellen verursachten Probleme durch elektromagnetische Störungen (EMI) und elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) immer gravierender.Sie verursachen nicht nur Störungen und Schäden an elektronischen Instrumenten und Geräten, beeinträchtigen deren normalen Betrieb und schränken die internationale Wettbewerbsfähigkeit unseres Landes bei elektronischen Produkten und Geräten erheblich ein, verschmutzen außerdem die Umwelt und gefährden die menschliche Gesundheit.Darüber hinaus wird das Austreten elektromagnetischer Wellen auch die nationale Informationssicherheit und die Sicherheit militärischer Kerngeheimnisse gefährden.Insbesondere bei Waffen mit elektromagnetischen Impulsen, bei denen es sich um Waffen neuen Konzepts handelt, wurden erhebliche Durchbrüche erzielt, die elektronische Geräte, Energiesysteme usw. direkt angreifen und zu vorübergehenden Ausfällen oder dauerhaften Schäden an Informationssystemen usw. führen können.

Daher wird die Erforschung effizienter elektromagnetischer Abschirmmaterialien zur Vermeidung elektromagnetischer Interferenzen und elektromagnetischer Verträglichkeitsprobleme, die durch elektromagnetische Wellen verursacht werden, die Sicherheit und Zuverlässigkeit elektronischer Produkte und Geräte verbessern, die internationale Wettbewerbsfähigkeit steigern, elektromagnetische Impulswaffen verhindern und die Sicherheit von Informationskommunikationssystemen und Netzwerksystemen gewährleisten , Übertragungssysteme, Waffenplattformen usw. sind von großer Bedeutung.

1. Prinzip der elektromagnetischen Abschirmung (EMI)

Unter elektromagnetischer Abschirmung versteht man die Verwendung von Abschirmmaterialien, um die Ausbreitung elektromagnetischer Energie zwischen dem abgeschirmten Bereich und der Außenwelt zu blockieren oder zu dämpfen.Das Prinzip der elektromagnetischen Abschirmung besteht darin, dass der Abschirmkörper den elektromagnetischen Energiefluss reflektiert, absorbiert und leitet, der eng mit den Ladungen, Strömen und Polarisationen zusammenhängt, die auf der Oberfläche der Abschirmstruktur und im Inneren des Abschirmkörpers induziert werden.Die Abschirmung wird nach ihrem Prinzip in die Abschirmung elektrischer Felder (elektrostatische Abschirmung und Abschirmung elektrischer Wechselfelder), die Abschirmung magnetischer Felder (Abschirmung niederfrequenter Magnetfelder und hochfrequenter magnetischer Felder) und die Abschirmung elektromagnetischer Felder (Abschirmung elektromagnetischer Wellen) unterteilt.Unter elektromagnetischer Abschirmung versteht man im Allgemeinen Letzteres, also die gleichzeitige Abschirmung elektrischer und magnetischer Felder.

2. Elektromagnetisches Abschirmmaterial

Derzeit werden häufig zusammengesetzte elektromagnetische Abschirmbeschichtungen verwendet.Ihre Hauptzusammensetzungen sind filmbildendes Harz, leitfähiger Füllstoff, Verdünnungsmittel, Haftvermittler und andere Zusatzstoffe.Leitfähiger Füllstoff ist ein wichtiger Bestandteil davon.Die gebräuchlichsten sind Silber(Ag)-Pulver und Kupfer(Cu)-Pulver, Nickel(Ni)-Pulver, silberbeschichtetes Kupferpulver, Kohlenstoffnanoröhren, Graphen, Nano-ATO usw.

2.1Kohlenstoff-Nanoröhren(CNTs)

Kohlenstoffnanoröhren haben ein hervorragendes Seitenverhältnis, ausgezeichnete elektrische und magnetische Eigenschaften und haben eine hervorragende Leistung in Bezug auf Leitfähigkeit, Absorption und Abschirmung gezeigt.Daher erfreut sich die Forschung und Entwicklung von Kohlenstoffnanoröhren als leitfähige Füllstoffe für elektromagnetische Abschirmbeschichtungen immer größerer Beliebtheit.Dies stellt hohe Anforderungen an die Reinheit, Produktivität und Kosten von Kohlenstoffnanoröhren.Die von Hongwu Nano hergestellten Kohlenstoffnanoröhren, einschließlich einwandiger und mehrwandiger, haben eine Reinheit von bis zu 99 %.Ob die Kohlenstoffnanoröhren im Matrixharz dispergiert sind und ob sie eine gute Affinität zum Matrixharz aufweisen, ist ein direkter Faktor, der sich auf die Abschirmleistung auswirkt.Hongwu Nano liefert auch dispergierte Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Dispersionslösungen.

2.2 Flockenförmiges Silberpulver mit geringer scheinbarer Dichte

Die früheste veröffentlichte leitfähige Beschichtung war ein 1948 von den Vereinigten Staaten erteiltes Patent, das Silber und Epoxidharz zu leitfähigem Klebstoff verarbeitete.Die elektromagnetische Abschirmfarbe, die mit den von Hongwu Nano hergestellten kugelgemahlenen Flockensilberpulvern hergestellt wird, zeichnet sich durch geringen Widerstand, gute Leitfähigkeit, hohe Abschirmeffizienz, hohe Umweltverträglichkeit und eine praktische Konstruktion aus.Sie werden häufig in den Bereichen Kommunikation, Elektronik, Medizin, Luft- und Raumfahrt, Nuklearanlagen und anderen Bereichen eingesetzt.Abschirmfarbe eignet sich auch zur Oberflächenbeschichtung von ABS, PC, ABS-PCPS und anderen technischen Kunststoffen.Die Leistungsindikatoren einschließlich Verschleißfestigkeit, Beständigkeit gegen hohe und niedrige Temperaturen, Feuchtigkeits- und Hitzebeständigkeit, Haftung, elektrischer Widerstand, elektromagnetische Verträglichkeit usw. können den Standard erreichen.

2.3 Kupferpulver und Nickelpulver

Leitfähige Kupferpulverfarbe ist kostengünstig und leicht zu lackieren, hat außerdem eine gute elektromagnetische Abschirmwirkung und wird daher häufig verwendet.Es eignet sich besonders für den Schutz vor Störungen durch elektromagnetische Wellen bei elektronischen Produkten mit technischen Kunststoffen als Gehäuse, da die leitfähige Kupferpulverfarbe leicht aufgesprüht oder aufgestrichen werden kann.Kunststoffoberflächen unterschiedlicher Form werden metallisiert, um eine elektromagnetische Abschirmschicht zu bilden, sodass der Kunststoff den Zweck der Abschirmung elektromagnetischer Wellen erfüllen kann.Die Morphologie und die Menge des Kupferpulvers haben großen Einfluss auf die Leitfähigkeit der Beschichtung.Kupferpulver hat kugelförmige, dendritische und flockenartige Formen.Die Flockenform hat eine viel größere Kontaktfläche als die Kugelform und weist eine bessere Leitfähigkeit auf.Darüber hinaus ist das Kupferpulver (silberbeschichtetes Kupferpulver) mit inaktivem metallischem Silberpulver beschichtet, das nicht leicht zu oxidieren ist, und der Silbergehalt beträgt im Allgemeinen 5–30 %.Die leitfähige Kupferpulverbeschichtung wird zur Lösung der elektromagnetischen Abschirmung von ABS, PPO, PS und anderen technischen Kunststoffen und Holz verwendet. Die elektrische Leitfähigkeit hat ein breites Anwendungsspektrum und einen Werbewert.

Darüber hinaus zeigen die Messergebnisse der elektromagnetischen Abschirmungswirksamkeit von Nano-Nickelpulver und elektromagnetischen Abschirmungsbeschichtungen, die mit Nano- und Mikron-Nickelpulver gemischt sind, dass die Zugabe von Nano-Ni-Partikeln die elektromagnetische Abschirmungswirksamkeit verringern, aber den Absorptionsverlust erhöhen kann.Der magnetische Verlustfaktor wird reduziert, ebenso wie die durch elektromagnetische Wellen verursachten Schäden an Umwelt, Ausrüstung und menschlicher Gesundheit.

2.4 Nano-Zinn-Antimonoxid (ATO)

Nano-ATO-Pulver weist als einzigartiger Füllstoff sowohl eine hohe Transparenz als auch Leitfähigkeit auf und bietet ein breites Anwendungsspektrum in den Bereichen Displaybeschichtungsmaterialien, leitfähige antistatische Beschichtungen und transparente Wärmedämmbeschichtungen.Unter den Displaybeschichtungsmaterialien für optoelektronische Geräte verfügen Nano-ATO-Materialien über antistatische, blendfreie und strahlungshemmende Funktionen und wurden zunächst als Beschichtungsmaterialien zur elektromagnetischen Abschirmung von Displays verwendet.ATO-Nanobeschichtungsmaterialien weisen eine gute Lichtfarbtransparenz, gute elektrische Leitfähigkeit, mechanische Festigkeit und Stabilität auf und ihre Anwendung auf Anzeigegeräten ist derzeit eine der wichtigsten industriellen Anwendungen von ATO-Materialien.Elektrochrome Geräte (wie Displays oder Smart Windows) sind derzeit ein wichtiger Aspekt von Nano-ATO-Anwendungen im Displaybereich.

2,5 Graphen

Als neuartiges Kohlenstoffmaterial ist es wahrscheinlicher, dass Graphen eine neue Art wirksamer elektromagnetischer Abschirmung oder mikrowellenabsorbierender Materialien wird als Kohlenstoffnanoröhren.Zu den Hauptgründen zählen folgende Aspekte:

①Graphen ist ein sechseckiger Flachfilm aus Kohlenstoffatomen, ein zweidimensionales Material mit der Dicke von nur einem Kohlenstoffatom;

②Graphen ist das dünnste und härteste Nanomaterial der Welt;

③Die Wärmeleitfähigkeit ist höher als die von Kohlenstoffnanoröhren und Diamanten und erreicht etwa 5.300 W/m·K;

④Graphen ist das Material mit dem kleinsten spezifischen Widerstand der Welt, nur 10-6Ω•cm;

⑤Die Elektronenmobilität von Graphen ist bei Raumtemperatur höher als die von Kohlenstoffnanoröhren oder Siliziumkristallen und übersteigt 15.000 cm2/V·s.Im Vergleich zu herkömmlichen Materialien kann Graphen die ursprünglichen Einschränkungen durchbrechen und zu einem wirksamen Absorber für neue Wellen werden, um die Anforderungen der Absorption zu erfüllen.Wellenmaterialien stellen die Anforderungen „dünn, leicht, breit und stark“ dar.

Die Verbesserung der elektromagnetischen Abschirmung und der Leistung des absorbierenden Materials hängt vom Gehalt des absorbierenden Mittels, der Leistung des absorbierenden Mittels und der guten Impedanzanpassung des absorbierenden Substrats ab.Graphen verfügt nicht nur über eine einzigartige physikalische Struktur und hervorragende mechanische und elektromagnetische Eigenschaften, sondern verfügt auch über gute Mikrowellenabsorptionseigenschaften.Durch die Kombination mit magnetischen Nanopartikeln kann ein neuartiges absorbierendes Material erhalten werden, das sowohl magnetische als auch elektrische Verluste aufweist.Und es hat gute Anwendungsaussichten im Bereich der elektromagnetischen Abschirmung und Mikrowellenabsorption.

Für die oben genannten gängigen elektromagnetischen Abschirmmaterialien (Nanopulver) sind beide von Hongwu Nano in stabiler und guter Qualität erhältlich.