با توسعه فناوری پیشرفته مدرن، مشکلات تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و سازگاری الکترومغناطیسی (EMC) ناشی از امواج الکترومغناطیسی بیشتر و جدی تر می شوند.آنها نه تنها باعث تداخل و آسیب به ابزار و تجهیزات الکترونیکی می شوند، عملکرد عادی آنها را تحت تأثیر قرار می دهند و رقابت بین المللی کشورمان را در محصولات و تجهیزات الکترونیکی به شدت محدود می کنند و همچنین محیط زیست را آلوده و سلامت انسان را به خطر می اندازند.علاوه بر این، نشت امواج الکترومغناطیسی نیز امنیت اطلاعات ملی و امنیت اسرار هسته‌ای نظامی را به خطر می‌اندازد.به طور خاص، سلاح‌های پالس الکترومغناطیسی که سلاح‌های مفهومی جدید هستند، پیشرفت‌های قابل توجهی داشته‌اند که می‌توانند مستقیماً به تجهیزات الکترونیکی، سیستم‌های قدرت و غیره حمله کنند و باعث خرابی موقت یا آسیب دائمی به سیستم‌های اطلاعاتی و غیره شوند.

بنابراین، کاوش در مواد محافظ الکترومغناطیسی کارآمد برای جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی و مشکلات سازگاری الکترومغناطیسی ناشی از امواج الکترومغناطیسی، ایمنی و قابلیت اطمینان محصولات و تجهیزات الکترونیکی را بهبود می بخشد، رقابت بین المللی را افزایش می دهد، از سلاح های پالس الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و ایمنی سیستم های ارتباطی اطلاعات و سیستم شبکه را تضمین می کند. سیستم های انتقال، سکوهای تسلیحاتی و غیره از اهمیت بالایی برخوردار هستند.

1. اصل محافظ الکترومغناطیسی (EMI)

محافظ الکترومغناطیسی استفاده از مواد محافظ برای جلوگیری یا تضعیف انتشار انرژی الکترومغناطیسی بین ناحیه محافظت شده و جهان خارج است.اصل محافظ الکترومغناطیسی استفاده از بدنه محافظ برای انعکاس، جذب و هدایت جریان انرژی الکترومغناطیسی است که ارتباط نزدیکی با بارها، جریان ها و پلاریزاسیون القا شده بر روی سطح ساختار محافظ و داخل بدنه محافظ دارد.حفاظ با توجه به اصل خود به حفاظ میدان الکتریکی (حفاظ الکترواستاتیک و محافظ میدان الکتریکی متناوب)، حفاظ میدان مغناطیسی (حفاظ میدان مغناطیسی با فرکانس پایین و حفاظ میدان مغناطیسی با فرکانس بالا) و محافظ میدان الکترومغناطیسی (حفاظ امواج الکترومغناطیسی) تقسیم می‌شود.به طور کلی، محافظ الکترومغناطیسی به دومی اشاره دارد، یعنی محافظت همزمان از میدان های الکتریکی و مغناطیسی.

2. مواد محافظ الکترومغناطیسی

در حال حاضر، پوشش های محافظ الکترومغناطیسی کامپوزیت به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند.ترکیبات اصلی آنها رزین تشکیل دهنده فیلم، پرکننده رسانا، رقیق کننده، عامل جفت کننده و سایر مواد افزودنی است.پرکننده رسانا بخش مهمی از آن است.رایج ترین آنها پودر نقره (Ag) و پودر مس (Cu)، پودر نیکل (Ni)، پودر مس با پوشش نقره، نانولوله های کربنی، گرافن، نانو ATO و غیره است.

2.1نانولوله های کربنی(CNT)

نانولوله های کربنی دارای نسبت ابعادی عالی، خواص الکتریکی و مغناطیسی عالی هستند و عملکرد بسیار خوبی در هدایت، جذب و محافظت از خود نشان داده اند.بنابراین، تحقیق و توسعه نانولوله‌های کربنی به عنوان پرکننده‌های رسانا برای پوشش‌های محافظ الکترومغناطیسی بیشتر و بیشتر مورد توجه قرار گرفته است.این امر نیازمندی های بالایی را برای خلوص، بهره وری و هزینه نانولوله های کربنی ایجاد می کند.نانولوله های کربنی تولید شده توسط Hongwu Nano اعم از تک جداره و چند جداره دارای خلوص تا 99 درصد می باشند.اینکه نانولوله‌های کربنی در رزین ماتریس پراکنده شده‌اند و اینکه آیا میل ترکیبی خوبی با رزین ماتریس دارند یا خیر، به یک عامل مستقیم بر عملکرد محافظ تبدیل می‌شود.Hongwu Nano همچنین محلول پراکندگی نانولوله کربنی پراکنده را تامین می کند.

2.2 پودر نقره پولکی با چگالی ظاهری کم

اولین پوشش رسانا منتشر شده حق ثبت اختراعی بود که در سال 1948 توسط ایالات متحده صادر شد که نقره و رزین اپوکسی را به چسب رسانا تبدیل می کرد.رنگ محافظ الکترومغناطیسی تهیه شده با پودرهای نقره پولکی آسیاب شده توسط Hongwu Nano دارای ویژگی های مقاومت کم، رسانایی خوب، راندمان محافظ بالا، تحمل محیطی قوی و ساختار راحت است.آنها به طور گسترده در ارتباطات، الکترونیک، پزشکی، هوافضا، تاسیسات هسته ای و سایر زمینه ها استفاده می شوند.رنگ محافظ همچنین برای پوشش سطحی ABS، PC، ABS-PCPS و سایر پلاستیک های مهندسی مناسب است.شاخص های عملکرد از جمله مقاومت در برابر سایش، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و پایین، مقاومت در برابر رطوبت و حرارت، چسبندگی، مقاومت الکتریکی، سازگاری الکترومغناطیسی و غیره می توانند به استاندارد برسند.

2.3 پودر مس و پودر نیکل

رنگ رسانای پودر مس کم هزینه است و رنگ آمیزی آن آسان است، همچنین دارای اثر محافظ الکترومغناطیسی خوبی است و بنابراین به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.این به ویژه برای تداخل امواج ضد الکترومغناطیسی محصولات الکترونیکی با پلاستیک های مهندسی به عنوان پوسته مناسب است، زیرا رنگ رسانای پودر مس را می توان به راحتی اسپری یا برس زد.سطوح پلاستیکی با اشکال مختلف برای تشکیل یک لایه رسانای محافظ الکترومغناطیسی فلزی می شوند تا پلاستیک بتواند به هدف محافظت از امواج الکترومغناطیسی دست یابد.مورفولوژی و مقدار پودر مس تاثیر زیادی بر رسانایی پوشش دارد.پودر مس دارای اشکال کروی، دندریتی و پوسته مانند است.شکل پولکی سطح تماس بسیار بیشتری نسبت به شکل کروی دارد و رسانایی بهتری را نشان می دهد.علاوه بر این، پودر مس (پودر مس با پوشش نقره) با پودر نقره فلزی غیرفعال پوشانده می شود که به راحتی اکسید نمی شود و محتوای نقره به طور کلی 5-30٪ است.پوشش رسانای پودر مس برای حل محافظ الکترومغناطیسی ABS، PPO، PS و سایر پلاستیک های مهندسی و چوب و هدایت الکتریکی استفاده می شود، دارای طیف گسترده ای از کاربرد و ارزش تبلیغاتی است.

علاوه بر این، نتایج اندازه‌گیری اثربخشی محافظ الکترومغناطیسی پودر نیکل نانو و پوشش‌های محافظ الکترومغناطیسی مخلوط با پودر نیکل نانو و میکرون نشان می‌دهد که افزودن نانو ذرات نیکل می‌تواند اثربخشی محافظ الکترومغناطیسی را کاهش دهد، اما می‌تواند افت جذب را افزایش دهد.مماس تلفات مغناطیسی و همچنین آسیب های ناشی از امواج الکترومغناطیسی به محیط زیست، تجهیزات و سلامت انسان کاهش می یابد.

2.4 نانو اکسید آنتیموان قلع (ATO)

پودر نانو ATO به عنوان یک پرکننده منحصر به فرد، هم شفافیت و رسانایی بالایی دارد و هم در زمینه مواد پوششی نمایشگر، پوشش های آنتی استاتیک رسانا و پوشش های عایق حرارتی شفاف کاربردهای وسیعی دارد.در میان مواد پوشش نمایشگر برای دستگاه‌های الکترونیک نوری، مواد نانو ATO دارای عملکردهای ضد الکتریسیته ساکن، ضد تابش نور و تشعشع هستند و برای اولین بار به عنوان مواد پوشش محافظ الکترومغناطیسی نمایشگر مورد استفاده قرار گرفتند.مواد پوشش نانو ATO دارای شفافیت رنگ روشن، رسانایی الکتریکی خوب، استحکام مکانیکی و پایداری هستند و کاربرد آنها برای نمایشگرها یکی از مهمترین کاربردهای صنعتی مواد ATO در حال حاضر است.دستگاه های الکتروکرومیک (مانند نمایشگرها یا پنجره های هوشمند) در حال حاضر یکی از جنبه های مهم کاربردهای نانو ATO در زمینه نمایش هستند.

2.5 گرافن

به عنوان یک نوع جدید از مواد کربنی، گرافن به احتمال بیشتری نسبت به نانولوله های کربنی به نوع جدیدی از محافظ الکترومغناطیسی موثر یا ماده جذب کننده امواج مایکروویو تبدیل می شود.دلایل اصلی شامل جنبه های زیر است:

①گرافن یک فیلم مسطح شش ضلعی است که از اتم‌های کربن، یک ماده دو بعدی با ضخامت تنها یک اتم کربن تشکیل شده است.

②گرافن نازک ترین و سخت ترین نانو ماده در جهان است.

رسانایی حرارتی بالاتر از نانولوله های کربنی و الماس است و به حدود 5300W/m•K می رسد.

④گرافن ماده ای است که دارای کمترین مقاومت مقاومتی در جهان است، تنها 10-6Ω•cm.

⑤ تحرک الکترون گرافن در دمای اتاق بیشتر از نانولوله‌های کربنی یا کریستال‌های سیلیکونی است و بیش از 15000 سانتی‌متر مربع بر ولت در ثانیه است.در مقایسه با مواد سنتی، گرافن می‌تواند از محدودیت‌های اصلی عبور کند و به یک جاذب موج جدید موثر برای برآوردن نیازهای جذب تبدیل شود.مواد موج دارای الزامات "نازک، سبک، گسترده و قوی" هستند.

بهبود عملکرد محافظ الکترومغناطیسی و مواد جاذب به محتوای عامل جاذب، عملکرد عامل جاذب و تطابق امپدانس خوب زیرلایه جاذب بستگی دارد.گرافن نه تنها دارای ساختار فیزیکی منحصر به فرد و خواص مکانیکی و الکترومغناطیسی عالی است، بلکه دارای خواص جذب مایکروویو خوبی نیز می باشد.پس از ترکیب آن با نانوذرات مغناطیسی، می توان نوع جدیدی از ماده جاذب را به دست آورد که دارای تلفات مغناطیسی و الکتریکی است.و چشم انداز کاربردی خوبی در زمینه محافظ الکترومغناطیسی و جذب مایکروویو دارد.

برای پودرهای نانو مواد محافظ الکترومغناطیسی رایج فوق، هر دو توسط Hongwu Nano با کیفیت پایدار و خوب در دسترس هستند.