現代のハイテクの発展に伴い、電磁波によって引き起こされる電磁干渉（EMI）および電磁両立性（EMC）の問題はますます深刻になっています。これらは、電子機器や機器に干渉や損傷を引き起こし、通常の動作に影響を与え、電子製品や機器における我が国の国際競争力を著しく制限するだけでなく、環境を汚染し、人間の健康を危険にさらします。さらに、電磁波の漏洩は、国家の情報セキュリティと軍事中枢機密のセキュリティを危険にさらすことになります。特に、新概念の兵器である電磁パルス兵器は大幅な進歩を遂げており、電子機器や電力システム等を直接攻撃し、情報システム等に一時的な障害や永久的な損害を与えることができる。

したがって、電磁波による電磁干渉や電磁適合性の問題を防止するための効率的な電磁シールド材料の探索は、電子製品や機器の安全性と信頼性の向上、国際競争力の強化、電磁パルス兵器の防止、情報通信システムやネットワークシステムの安全性の確保につながります。 、伝達システム、武器プラットフォームなどが非常に重要です。

1. 電磁波シールド(EMI)の原理

電磁シールドとは、シールド領域と外界との間の電磁エネルギーの伝播を遮断または減衰するためのシールド材料の使用です。電磁シールドの原理は、シールド本体を使用して電磁エネルギーの流れを反射、吸収、誘導することです。これは、シールド構造の表面およびシールド本体の内部に誘導される電荷​​、電流、分極と密接に関係しています。シールドはその原理により、電界シールド（静電シールド、交流電界シールド）、磁界シールド（低周波磁界、高周波磁界シールド）、電磁界シールド（電磁波シールド）に分けられます。一般に電磁シールドとは後者、つまり電界と磁界を同時にシールドすることを指します。

2. 電磁波シールド材

現在、複合電磁波シールドコーティングが広く使用されています。主な構成成分は、皮膜形成樹脂、導電性フィラー、希釈剤、カップリング剤、その他の添加剤です。導電性フィラーはその重要な部分です。一般的なものは、銀(Ag)粉末、銅(Cu)粉末、ニッケル(Ni)粉末、銀被覆銅粉末、カーボンナノチューブ、グラフェン、ナノATOなどです。

2.1カーボンナノチューブ(CNT)

カーボン ナノチューブは、優れたアスペクト比、優れた電気的、磁気的特性を持ち、導電性、吸収性、シールド性において優れた性能を示しています。したがって、電磁波シールドコーティング用の導電性フィラーとしてのカーボンナノチューブの研究開発はますます盛んになっています。このため、カーボン ナノチューブの純度、生産性、コストに高い要件が課されます。Honwu Nano が製造するカーボン ナノチューブは、単層および多層を含め、純度が最大 99% です。カーボンナノチューブがマトリックス樹脂中に分散しているか、マトリックス樹脂との親和性が良いかがシールド性能に直接影響します。Honwu Nano はカーボンナノチューブ分散液も供給しています。

2.2 見かけ密度の低いフレーク銀粉

最も早く公開された導電性コーティングは、銀とエポキシ樹脂を導電性接着剤にするもので、1948 年に米国によって発行された特許でした。Honwu Nanoが製造するボールミルフレーク銀粉を使用して調製された電磁波シールド塗料は、低抵抗、良好な導電性、高いシールド効率、強力な環境耐性、および便利な施工という特徴を備えています。通信、エレクトロニクス、医療、航空宇宙、原子力施設などの分野で広く使用されています。シールド塗料は、ABS、PC、ABS-PCPS、その他のエンジニアリングプラスチックの表面コーティングにも適しています。耐摩耗性、高温および低温耐性、耐湿熱性、接着性、電気抵抗率、電磁適合性などの性能指標は、基準に達することができます。

2.3 銅粉とニッケル粉

銅粉導電性塗料は、低コストで塗装が容易で、電磁波シールド効果も優れているため、広く使用されています。銅粉導電性塗料はスプレーや刷毛塗りが容易なため、エンジニアリングプラスチックを外殻とする電子製品の電磁波対策に特に適しています。さまざまな形状のプラスチック表面を金属化して電磁波シールド導電層を形成し、プラスチックが電磁波をシールドする目的を達成することができます。銅粉の形態と量は、コーティングの導電性に大きな影響を与えます。銅粉の形状は球状、樹枝状、フレーク状などがあります。フレーク状は球状に比べて接触面積が大きく、より優れた導電性を示します。また、銅粉（銀被覆銅粉）は、酸化しにくい不活性な金属銀粉でコーティングされており、銀の含有量は一般に５～３０％である。銅粉導電性塗料は、ABS、PPO、PS、その他のエンジニアリングプラスチックや木材の電磁シールドを解決するために使用されます。また、導電性があり、幅広い用途とプロモーション価値があります。

さらに、ナノニッケル粉末およびナノおよびミクロンのニッケル粉末を混合した電磁シールドコーティングの電磁シールド効果の測定結果は、ナノニッケル粒子の添加により電磁シールド効果が低下する可能性があるが、吸収損失が増加する可能性があることを示しています。磁気損失正接が低減され、電磁波による環境、機器、人体へのダメージも軽減されます。

2.4 ナノ錫酸化アンチモン (ATO)

Nano ATOパウダーは、高い透明性と導電性を併せ持つユニークなフィラーとして、ディスプレイ用塗料、導電性帯電防止塗料、透明断熱塗料などの分野で幅広い用途に使用されています。光電子デバイス用ディスプレイコーティング材料の中でも、ナノATO材料は帯電防止、防眩、放射線防止機能を有しており、ディスプレイの電磁波シールドコーティング材料として初めて使用されました。ATOナノコーティング材料は、良好な光色の透明性、良好な導電性、機械的強度および安定性を備えており、ディスプレイデバイスへの応用は、現在ATO材料の最も重要な産業応用の1つです。エレクトロクロミック デバイス (ディスプレイやスマート ウィンドウなど) は現在、ディスプレイ分野におけるナノ ATO アプリケーションの重要な側面です。

2.5 グラフェン

新しいタイプの炭素材料であるグラフェンは、カーボン ナノチューブよりも新しいタイプの効果的な電磁シールドまたはマイクロ波吸収材料となる可能性が高くなります。主な理由には次のような側面が含まれます。

①グラフェンは炭素原子から構成される六角形の平膜であり、炭素原子1個分の厚さしかない二次元物質です。

②グラフェンは世界で最も薄くて最も硬いナノマテリアルです。

③熱伝導率はカーボンナノチューブやダイヤモンドよりも高く、約5300W/m・Kに達します。

④グラフェンは、抵抗率がわずか10-6Ω・cmと世界で最も小さい材料です。

⑤グラフェンの室温における電子移動度はカーボンナノチューブやシリコン結晶よりも高く、15,000cm2/V・sを超えます。従来の材料と比較して、グラフェンは元々の限界を突破し、吸収の要件を満たす効果的な新しい電波吸収体となります。ウェーブ素材には「薄く、軽く、幅広で、強い」という要求があります。

電磁シールドおよび吸収材料の性能の向上は、吸収剤の含有量、吸収剤の性能、および吸収基板の良好なインピーダンス整合に依存します。グラフェンは、独特の物理構造と優れた機械的特性および電磁特性を備えているだけでなく、優れたマイクロ波吸収特性も備えています。磁性ナノ粒子と結合すると、磁気損失と電気損失の両方を備えた新しいタイプの吸収材料が得られます。そして、電磁シールドとマイクロ波吸収の分野での応用の見通しが良好です。

上記の一般的な電磁波シールド材料のナノパウダーは、両方ともHongwu Nanoから安定した高品質で入手可能です。