Заманауи жоғары технологияның дамуымен электромагниттік толқындар тудыратын электромагниттік кедергі (EMI) және электромагниттік үйлесімділік (EMC) мәселелері барған сайын күрделі бола түсуде.Олар электронды аспаптар мен жабдықтарға кедергілер мен зақым келтіріп қана қоймайды, олардың қалыпты жұмысына әсер етеді және біздің еліміздің электрондық өнімдер мен жабдықтардағы халықаралық бәсекеге қабілеттілігін елеулі түрде шектейді, сонымен қатар қоршаған ортаны ластайды және адам денсаулығына қауіп төндіреді;Сонымен қатар, электромагниттік толқындардың ағуы ұлттық ақпараттық қауіпсіздікке және әскери негізгі құпиялардың қауіпсіздігіне қауіп төндіреді.Атап айтқанда, жаңа концепциялық қару болып табылатын электромагниттік импульстік қарулар электрондық жабдыққа, энергетикалық жүйелерге және т.б. тікелей шабуыл жасай алатын, ақпараттық жүйелердің уақытша істен шығуына немесе тұрақты зақымдалуына әкелетін айтарлықтай серпіліс жасады.

Сондықтан электромагниттік толқындар тудыратын электромагниттік кедергілер мен электромагниттік үйлесімділік мәселелерін болдырмау үшін тиімді электромагниттік қорғаныс материалдарын зерттеу электронды өнімдер мен жабдықтардың қауіпсіздігі мен сенімділігін арттырады, халықаралық бәсекеге қабілеттілікті арттырады, электромагниттік импульстік қарулардың алдын алады және ақпараттық байланыс жүйелері мен желілік жүйенің қауіпсіздігін қамтамасыз етеді. , беріліс жүйелері, қару платформалары және т.б үлкен маңызға ие.

1. Электромагниттік экрандау принципі (EMI)

Электромагниттік экрандау - экрандалған аймақ пен сыртқы әлем арасындағы электромагниттік энергияның таралуын блоктау немесе әлсірету үшін экрандаушы материалдарды пайдалану.Электромагниттік экрандау принципі экрандаушы құрылымның бетінде және экрандаушы корпустың ішінде индукцияланған зарядтармен, токтармен және поляризациямен тығыз байланысты электромагниттік энергия ағынын көрсету, сіңіру және бағыттау үшін экрандаушы корпусты пайдалану болып табылады.Қорғау принципі бойынша электр өрісін экрандау (электростатикалық экрандау және айнымалы электр өрісін экрандау), магнит өрісін қорғау (төмен жиілікті магнит өрісі және жоғары жиілікті магнит өрісін қорғау) және электромагниттік өрісті экрандау (электромагниттік толқынды экрандау) болып бөлінеді.Жалпы айтқанда, электромагниттік экрандау соңғысына жатады, яғни бір уақытта электр және магнит өрістерін қорғау.

2. Электромагниттік экрандаушы материал

Қазіргі уақытта композиттік электромагниттік экрандаушы жабындар кеңінен қолданылады.Олардың негізгі құрамы пленка түзетін шайыр, өткізгіш толтырғыш, еріткіш, байланыстырғыш және басқа да қоспалар.Өткізгіш толтырғыш оның маңызды бөлігі болып табылады.Жалпыға ортақ күміс (Ag) ұнтағы және мыс (Cu) ұнтағы., никель (Ni) ұнтағы, күміспен қапталған мыс ұнтағы, көміртекті нанотүтіктер, графен, нано ATO және т.б.

2.1Көміртекті нанотүтіктер(CNTs)

Көміртекті нанотүтіктердің үлкен арақатынасы, тамаша электрлік, магниттік қасиеттері бар және өткізгіштікте, сіңіруде және экрандауда тамаша өнімділік көрсетті.Сондықтан электромагниттік қорғаныс жабындары үшін өткізгіш толтырғыштар ретінде көміртекті нанотүтіктерді зерттеу және дамыту барған сайын танымал болды.Бұл көміртекті нанотүтіктердің тазалығына, өнімділігіне және құнына жоғары талаптар қояды.Hongwu Nano шығарған көміртекті нанотүтіктер, соның ішінде бір қабырғалы және көп қабырғалы, тазалығы 99% дейін.Көміртекті нанотүтіктердің матрицалық шайырда дисперсті болуы және олардың матрицалық шайырмен жақсы сәйкестігі бар-жоғы экрандау өнімділігіне әсер ететін тікелей факторға айналады.Hongwu Nano сонымен қатар дисперсті көміртекті нанотүтік дисперсиялық ерітіндісін жеткізеді.

2.2 Көрінетін тығыздығы төмен үлпек күміс ұнтағы

Ең алғашқы жарияланған өткізгіш жабын 1948 жылы Америка Құрама Штаттары шығарған патент болды, ол күміс пен эпоксидті шайырды өткізгіш желімге айналдырды.Hongwu Nano шығарған шарикті ұнтақталған күңгірт күміс ұнтақтарынан дайындалған электромагниттік экрандаушы бояу төмен қарсылық, жақсы өткізгіштік, жоғары экрандау тиімділігі, күшті қоршаған ортаға төзімділік және ыңғайлы құрылыс сипаттамаларына ие.Олар байланыс, электроника, медицина, аэроғарыш, ядролық қондырғылар және басқа салаларда кеңінен қолданылады.Қорғау бояуы сонымен қатар ABS, PC, ABS-PCPS және басқа инженерлік пластиктердің бетін жабуға жарамды.Тозуға төзімділік, жоғары және төмен температураға төзімділік, ылғалдылық пен ыстыққа төзімділік, адгезия, электр кедергісі, электромагниттік үйлесімділік және т.б. қоса алғанда өнімділік көрсеткіштері стандартқа жетуі мүмкін.

2.3 Мыс ұнтағы және никель ұнтағы

Мыс ұнтағы өткізгіш бояудың құны төмен және бояу оңай, сонымен қатар жақсы электромагниттік экрандау әсері бар, сондықтан ол кеңінен қолданылады.Бұл әсіресе электронды өнімдердің электромагниттік толқынға қарсы интерференциясы үшін қабық ретінде инженерлік пластмассалар үшін қолайлы, өйткені мыс ұнтағының өткізгіш бояуын оңай шашыратып немесе щеткамен сүртуге болады.Пластмасса электромагниттік толқындарды қорғау мақсатына жету үшін әртүрлі пішіндегі пластикалық беттер электромагниттік экрандаушы өткізгіш қабат қалыптастыру үшін металдандырылады.Мыс ұнтағының морфологиясы мен мөлшері жабынның өткізгіштігіне үлкен әсер етеді.Мыс ұнтағының пішіні сфералық, дендритті және қабыршақ тәрізді.Қабыршақ пішіні сфералық пішінге қарағанда әлдеқайда үлкен жанасу аймағына ие және жақсы өткізгіштік көрсетеді.Сонымен қатар, мыс ұнтағы (күміспен қапталған мыс ұнтағы) белсенді емес металл күміс ұнтағымен қапталған, оны тотықтыру оңай емес, күмістің мөлшері жалпы алғанда 5-30% құрайды.Мыс ұнтағының өткізгіш жабыны ABS, PPO, PS және басқа инженерлік пластмассалар мен ағаштың электромагниттік экрандалуын шешу үшін қолданылады және электр өткізгіштігінің кең ауқымды қолдану және жылжыту мәні бар.

Сонымен қатар, наноникель ұнтағының және нано және микрон никель ұнтағымен араласқан электромагниттік экрандау жабындарының электромагниттік экрандау тиімділігін өлшеу нәтижелері нано Ni бөлшектерін қосу электромагниттік экрандау тиімділігін төмендетуі мүмкін екенін, бірақ сіңіру жоғалуын арттыруы мүмкін екенін көрсетеді.Магниттік жоғалту тангенсі, сондай-ақ электромагниттік толқындардың қоршаған ортаға, жабдыққа және адам денсаулығына зияны азаяды.

2.4 Наноқалайы сурьма оксиді (ATO)

Nano ATO ұнтағы бірегей толтырғыш ретінде жоғары мөлдірлік пен өткізгіштікке ие, сонымен қатар дисплей жабыны материалдары, өткізгіш антистатикалық жабындар және мөлдір жылу оқшаулағыш жабындар салаларында кең ауқымды қолданбаларға ие.Оптоэлектрондық құрылғыларға арналған дисплей жабынының материалдарының ішінде нано ATO материалдары антистатикалық, жарқырауға қарсы және радиацияға қарсы функцияларға ие және алғаш рет дисплей электромагниттік қорғайтын жабын материалдары ретінде пайдаланылды.ATO нано жабын материалдары жақсы ашық түсті мөлдірлікке, жақсы электр өткізгіштікке, механикалық беріктікке және тұрақтылыққа ие және оларды дисплей құрылғыларына қолдану қазіргі уақытта ATO материалдарының ең маңызды өнеркәсіптік қолданбаларының бірі болып табылады.Электрохромды құрылғылар (дисплейлер немесе смарт терезелер сияқты) қазіргі уақытта дисплей өрісіндегі нано-ATO қолданбаларының маңызды аспектісі болып табылады.

2.5 Графен

Көміртекті материалдың жаңа түрі ретінде графен көміртекті нанотүтіктерге қарағанда тиімді электромагниттік экрандау немесе микротолқынды сіңіретін материалдың жаңа түріне айналуы ықтимал.Негізгі себептерге келесі аспектілер жатады:

①Графен - көміртегі атомдарынан тұратын алтыбұрышты жалпақ қабық, қалыңдығы бір ғана көміртек атомы болатын екі өлшемді материал;

②Графен - әлемдегі ең жұқа және ең қатты наноматериал;

③Жылу өткізгіштігі көміртекті нанотүтіктер мен алмаздарға қарағанда жоғары, шамамен 5 300 Вт/м•К жетеді;

④Графен - әлемдегі ең аз кедергісі бар материал, небәрі 10-6Ω•см;

⑤Бөлме температурасындағы графеннің электронды қозғалғыштығы көміртегі нанотүтіктерінен немесе кремний кристалдарынан жоғары, 15 000 см2/В•с асады.Дәстүрлі материалдармен салыстырғанда, графен бастапқы шектеулерді бұзып, сіңіру талаптарын қанағаттандыру үшін тиімді жаңа толқынды сіңіргіш бола алады.Толқынды материалдарда «жұқа, жеңіл, кең және күшті» талаптары бар.

Электромагниттік экрандау және сіңіру материалының өнімділігін жақсарту сіңіргіш агенттің құрамына, сіңіргіш агенттің өнімділігіне және сіңіргіш субстраттың жақсы кедергі сәйкестігіне байланысты.Графеннің бірегей физикалық құрылымы мен тамаша механикалық және электромагниттік қасиеттері ғана емес, сонымен қатар жақсы микротолқынды сіңіру қасиеттері бар.Магниттік нанобөлшектермен біріктірілгеннен кейін магниттік және электрлік шығындарға ие болатын сіңіргіш материалдың жаңа түрін алуға болады.Оның электромагниттік экрандау және микротолқынды сіңіру саласында қолданудың жақсы перспективалары бар.

Жоғарыда аталған жалпы электромагниттік қорғайтын материалдардың нано ұнтақтары үшін екеуін де Hongwu Nano тұрақты және сапалы түрде қол жетімді.