Kaasaegse kõrgtehnoloogia arenedes muutuvad elektromagnetlainete põhjustatud elektromagnetiliste häirete (EMI) ja elektromagnetilise ühilduvuse (EMC) probleemid üha tõsisemaks.Need mitte ainult ei põhjusta häireid ega kahjusta elektroonikainstrumente ja -seadmeid, mõjutavad nende tavapärast tööd ega piira tõsiselt meie riigi rahvusvahelist konkurentsivõimet elektroonikatoodete ja -seadmete vallas, samuti saastavad keskkonda ja ohustavad inimeste tervist;lisaks seab elektromagnetlainete lekkimine ohtu ka riigi infojulgeoleku ja sõjaliste põhisaladuste turvalisuse.Eelkõige on olulisi läbimurdeid teinud elektromagnetimpulssrelvad, mis on uue kontseptsiooniga relvad, mis võivad otseselt rünnata elektroonikaseadmeid, toitesüsteeme jne, põhjustades infosüsteemide ajutisi rikkeid või püsivaid kahjustusi jne.

Seetõttu parandab tõhusate elektromagnetiliste varjestusmaterjalide uurimine elektromagnetlainete põhjustatud elektromagnetiliste häirete ja elektromagnetilise ühilduvuse probleemide vältimiseks elektroonikatoodete ja -seadmete ohutust ja töökindlust, suurendab rahvusvahelist konkurentsivõimet, hoiab ära elektromagnetiliste impulssrelvade ning tagab infokommunikatsioonisüsteemide ja võrgusüsteemi ohutuse. , ülekandesüsteemidel, relvaplatvormidel jne on suur tähtsus.

1. Elektromagnetilise varjestuse (EMI) põhimõte

Elektromagnetiline varjestus on varjestusmaterjalide kasutamine elektromagnetilise energia levimise tõkestamiseks või nõrgendamiseks varjestatud ala ja välismaailma vahel.Elektromagnetilise varjestuse põhimõte on kasutada varjestuskeha elektromagnetilise energiavoo peegeldamiseks, neelamiseks ja juhtimiseks, mis on tihedalt seotud varjestuskonstruktsiooni pinnal ja varjestuskeha sees indutseeritud laengute, voolude ja polarisatsiooniga.Varjestus jaguneb selle põhimõtte järgi elektrivälja varjestuseks (elektrostaatiline varjestus ja vahelduva elektrivälja varjestus), magnetvälja varjestuseks (madalsagedusliku magnetvälja ja kõrgsagedusliku magnetvälja varjestus) ja elektromagnetvälja varjestuseks (elektromagnetlaine varjestus).Elektromagnetilise varjestuse all peetakse üldiselt silmas viimast, st elektri- ja magnetvälja samaaegset varjestamist.

2. Elektromagnetiline varjestusmaterjal

Praegu kasutatakse laialdaselt komposiit-elektromagnetilisi varjestuskatteid.Nende põhikoostisteks on kilet moodustav vaik, juhtiv täiteaine, lahjendusaine, sideaine ja muud lisandid.Juhtiv täiteaine on selle oluline osa.Levinud on hõbeda (Ag) pulber ja vase (Cu) pulber, nikli (Ni) pulber, hõbedaga kaetud vasepulber, süsiniknanotorud, grafeen, nano-ATO jne.

2.1Süsinik-nanotorud(CNT-d)

Süsiniknanotorudel on suurepärane kuvasuhe, suurepärased elektrilised ja magnetilised omadused ning need on näidanud suurepärast jõudlust juhtivuse, neeldumise ja varjestuse osas.Seetõttu on süsinik-nanotorude kui elektromagnetiliste varjestuskatete juhtivate täiteainete uurimine ja arendus muutunud üha populaarsemaks.See seab süsiniknanotorude puhtusele, tootlikkusele ja maksumusele kõrged nõuded.Hongwu Nano toodetud süsiniknanotorud, sealhulgas ühe- ja mitmeseinalised, on puhtusega kuni 99%.See, kas süsinik-nanotorud on maatriksvaigus hajutatud ja kas neil on maatriksvaiguga hea afiinsus, saab otseseks varjestuse toimivust mõjutavaks teguriks.Hongwu Nano tarnib ka süsinik-nanotoru dispersioonilahust.

2.2 Madala näiva tihedusega hõbedapulber

Varaseim avaldatud juhtiv kate oli Ameerika Ühendriikide 1948. aastal välja antud patent, mis muutis hõbedast ja epoksüvaigust juhtiva liimi.Hongwu Nano toodetud kuuljahvatatud helvestega hõbedapulbritest valmistatud elektromagnetilisel varjestusvärvil on madal takistus, hea juhtivus, kõrge varjestuse efektiivsus, tugev keskkonnataluvus ja mugav konstruktsioon.Neid kasutatakse laialdaselt kommunikatsioonis, elektroonikas, meditsiinis, kosmosetööstuses, tuumarajatistes ja muudes valdkondades.Varjestusvärv sobib ka ABS, PC, ABS-PCPS ja muude tehniliste plastide pinnakatmiseks.Toimivusnäitajad, sealhulgas kulumiskindlus, vastupidavus kõrgele ja madalale temperatuurile, niiskus- ja kuumakindlus, nakkuvus, elektritakistus, elektromagnetiline ühilduvus jne, võivad jõuda standardini.

2.3 Vasepulber ja niklipulber

Vasepulberjuhtiv värv on odav ja seda on lihtne värvida, sellel on ka hea elektromagnetiline varjestus ja seetõttu kasutatakse seda laialdaselt.See sobib eriti hästi elektroonikaseadmete elektromagnetlainete vastaste häirete jaoks, mille kest on insenerplastid, kuna vasepulbrit juhtivat värvi saab hõlpsalt pihustada või pintseldada.Erineva kujuga plastpinnad on metalliseeritud, moodustades elektromagnetiliselt varjestava juhtiva kihi, nii et plast suudab saavutada elektromagnetlainete varjestamise eesmärgi.Vasepulbri morfoloogial ja kogusel on suur mõju katte juhtivusele.Vasepulbril on sfääriline, dendriitne ja helbetaoline kuju.Helbekujul on palju suurem kontaktpind kui sfäärilisel kujul ja see näitab paremat juhtivust.Lisaks on vasepulber (hõbedaga kaetud vasepulber) kaetud mitteaktiivse metallilise hõbedapulbriga, mida ei ole kerge oksüdeeruda ja hõbeda sisaldus on üldjuhul 5-30%.Juhtivat vasepulberkatet kasutatakse ABS-i, PPO-, PS-i ja muude tehniliste plastide ja puidu elektromagnetilise varjestuse lahendamiseks ning elektrijuhtivus, millel on lai kasutus- ja reklaamiväärtus.

Lisaks näitavad nano-niklipulbri ja elektromagnetiliste varjestuskatete, mis on segatud nano- ja mikroniklipulbriga, elektromagnetilise varjestuse efektiivsuse mõõtmistulemused, et nano-Ni osakeste lisamine võib vähendada elektromagnetilise varjestuse efektiivsust, kuid võib suurendada neeldumiskadu.Väheneb magnetkao puutuja, samuti elektromagnetlainete tekitatud kahju keskkonnale, seadmetele ja inimeste tervisele.

2.4 Nano-tina-antimonoksiid (ATO)

Nano ATO pulber unikaalse täiteainena omab nii suurt läbipaistvust kui ka juhtivust ning laialdast kasutusala nii kuvari kattematerjalide, juhtivate antistaatiliste katete kui ka läbipaistvate soojusisolatsioonikatete valdkonnas.Optoelektrooniliste seadmete ekraanikattematerjalide hulgas on nano-ATO materjalidel antistaatilised, pimestamisvastased ja kiirgusvastased funktsioonid ning neid kasutati esmakordselt ekraani elektromagnetilise varjestusmaterjalina.ATO nanokattematerjalidel on hea valguse läbipaistvus, hea elektrijuhtivus, mehaaniline tugevus ja stabiilsus ning nende kasutamine kuvariseadmetes on praegu ATO materjalide üks olulisemaid tööstuslikke rakendusi.Elektrokroomsed seadmed (nagu ekraanid või nutikad aknad) on praegu nano-ATO rakenduste oluline aspekt kuvaväljal.

2.5 Grafeen

Uut tüüpi süsinikmaterjalina saab grafeenist tõenäolisemalt uut tüüpi efektiivne elektromagnetiline varjestus või mikrolaineid neelav materjal kui süsinik-nanotorud.Peamised põhjused hõlmavad järgmisi aspekte:

①Grafeen on süsinikuaatomitest koosnev kuusnurkne lame kile, kahemõõtmeline materjal, mille paksus on ainult üks süsinikuaatom;

②Grafeen on maailma kõige õhem ja kõvem nanomaterjal;

③Soojusjuhtivus on kõrgem kui süsiniknanotorudel ja teemantidel, ulatudes umbes 5 300 W/m•K-ni;

④Grafeen on maailma väikseima takistusega materjal, ainult 10-6Ω•cm;

⑤ Grafeeni elektronide liikuvus toatemperatuuril on suurem kui süsinik-nanotorudel või ränikristallidel, ületades 15 000 cm2/V•s.Võrreldes traditsiooniliste materjalidega võib grafeen ületada esialgsed piirangud ja saada tõhusaks uue laine neeldujaks, mis vastab neeldumisnõuetele.Lainematerjalidele kehtivad nõuded "õhuke, kerge, lai ja tugev".

Elektromagnetilise varjestuse ja absorbeeriva materjali jõudluse paranemine sõltub absorbeeriva aine sisaldusest, absorbeeriva aine toimivusest ja absorbeeriva substraadi heast impedantsi sobivusest.Grafeenil pole mitte ainult ainulaadne füüsiline struktuur ja suurepärased mehaanilised ja elektromagnetilised omadused, vaid ka head mikrolainete neeldumisomadused.Pärast selle ühendamist magnetiliste nanoosakestega on võimalik saada uut tüüpi neelavat materjali, millel on nii magnet- kui ka elektrikadu.Ja sellel on head väljavaated elektromagnetilise varjestuse ja mikrolaineahju neeldumise valdkonnas.

Ülaltoodud tavaliste elektromagnetiliste varjestusmaterjalide nanopulbrite jaoks on Hongwu Nano mõlemad stabiilse ja hea kvaliteediga saadaval.