Wraz z rozwojem nowoczesnych technologii, problemy związane z zakłóceniami elektromagnetycznymi (EMI) i kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC) powodowane przez fale elektromagnetyczne stają się coraz poważniejsze.Nie tylko powodują zakłócenia i uszkodzenia instrumentów i sprzętu elektronicznego, wpływają na ich normalne działanie i poważnie ograniczają międzynarodową konkurencyjność naszego kraju w produktach i sprzęcie elektronicznym, ale także zanieczyszczają środowisko i zagrażają zdrowiu ludzkiemu;ponadto wyciek fal elektromagnetycznych zagrozi również bezpieczeństwu informacyjnemu państwa i bezpieczeństwu kluczowych tajemnic wojskowych.W szczególności broń impulsów elektromagnetycznych, która jest bronią nowej koncepcji, dokonała znaczących przełomów, które mogą bezpośrednio atakować sprzęt elektroniczny, systemy zasilania itp., powodując tymczasową awarię lub trwałe uszkodzenie systemów informatycznych itp.

Dlatego badanie skutecznych materiałów ekranujących elektromagnetycznych w celu zapobiegania zakłóceniom elektromagnetycznym i problemom z kompatybilnością elektromagnetyczną powodowanymi przez fale elektromagnetyczne poprawi bezpieczeństwo i niezawodność produktów i sprzętu elektronicznego, zwiększy międzynarodową konkurencyjność, zapobiegnie elektromagnetycznej broni impulsowej oraz zapewni bezpieczeństwo systemów komunikacji informacyjnej i systemu sieciowego , systemy transmisyjne, platformy uzbrojenia itp. mają ogromne znaczenie.

1. Zasada ekranowania elektromagnetycznego (EMI)

Ekranowanie elektromagnetyczne to zastosowanie materiałów ekranujących w celu zablokowania lub osłabienia propagacji energii elektromagnetycznej między obszarem ekranowanym a światem zewnętrznym.Zasada ekranowania elektromagnetycznego polega na wykorzystaniu korpusu ekranującego do odbijania, pochłaniania i kierowania przepływem energii elektromagnetycznej, co jest ściśle związane z ładunkami, prądami i polaryzacją indukowanymi na powierzchni struktury ekranującej i wewnątrz korpusu ekranującego.Ekranowanie dzieli się na ekranowanie pola elektrycznego (ekranowanie elektrostatyczne i ekranowanie zmiennego pola elektrycznego), ekranowanie pola magnetycznego (ekranowanie polem magnetycznym niskiej częstotliwości i ekranowanie polem magnetycznym wysokiej częstotliwości) oraz ekranowanie pola elektromagnetycznego (ekranowanie fal elektromagnetycznych) zgodnie z jego zasadą.Ogólnie rzecz biorąc, ekranowanie elektromagnetyczne odnosi się do tego drugiego, czyli jednoczesnego ekranowania pól elektrycznych i magnetycznych.

2. Elektromagnetyczny materiał ekranujący

Obecnie powszechnie stosuje się kompozytowe powłoki ekranujące elektromagnetycznie.Ich główne składy to żywica błonotwórcza, wypełniacz przewodzący, rozcieńczalnik, środek sprzęgający i inne dodatki.Jego ważną częścią jest wypełniacz przewodzący.Powszechnym jest proszek srebra (Ag) i proszek miedzi (Cu)., proszek niklu (Ni), proszek miedzi pokryty srebrem, nanorurki węglowe, grafen, nano ATO itp.

2.1Nanorurki węglowe(CNT)

Nanorurki węglowe mają doskonały współczynnik kształtu, doskonałe właściwości elektryczne i magnetyczne oraz wykazują doskonałe właściwości przewodnictwa, pochłaniania i ekranowania.Dlatego badania i rozwój nanorurek węglowych jako wypełniaczy przewodzących do elektromagnetycznych powłok ekranujących cieszą się coraz większym zainteresowaniem.Stawia to wysokie wymagania dotyczące czystości, wydajności i kosztów nanorurek węglowych.Nanorurki węglowe produkowane przez Hongwu Nano, w tym jednościenne i wielościenne, mają czystość do 99%.To, czy nanorurki węglowe są rozproszone w żywicy matrycowej i czy mają dobre powinowactwo do żywicy matrycowej, staje się bezpośrednim czynnikiem wpływającym na skuteczność ekranowania.Hongwu Nano dostarcza również rozwiązanie dyspersji zdyspergowanych nanorurek węglowych.

2.2 Srebrny proszek płatkowy o małej gęstości pozornej

Najwcześniejszą opublikowaną powłoką przewodzącą był patent wydany przez Stany Zjednoczone w 1948 r., W którym zastosowano przewodzący klej ze srebra i żywicy epoksydowej.Elektromagnetyczna farba ekranująca przygotowana z mielonych kulowo srebrnych proszków produkowanych przez Hongwu Nano charakteryzuje się niską rezystancją, dobrą przewodnością, wysoką skutecznością ekranowania, dużą tolerancją środowiskową i wygodną konstrukcją.Są szeroko stosowane w komunikacji, elektronice, medycynie, lotnictwie, obiektach jądrowych i innych dziedzinach.Farba ekranująca nadaje się również do powlekania powierzchni ABS, PC, ABS-PCPS i innych tworzyw konstrukcyjnych.Wskaźniki wydajności, w tym odporność na zużycie, odporność na wysokie i niskie temperatury, odporność na wilgoć i ciepło, przyczepność, oporność elektryczna, kompatybilność elektromagnetyczna itp. Mogą osiągnąć standard.

2.3 Proszek miedziany i proszek niklu

Farba przewodząca w proszku miedzianym ma niski koszt i jest łatwa do malowania, ma również dobry efekt ekranowania elektromagnetycznego, dlatego jest szeroko stosowana.Jest szczególnie odpowiedni do interferencji fal antyelektromagnetycznych produktów elektronicznych z tworzywami konstrukcyjnymi jako powłoką, ponieważ farbę przewodzącą w proszku miedzianym można łatwo natryskiwać lub szczotkować.Plastikowe powierzchnie o różnych kształtach są metalizowane w celu utworzenia elektromagnetycznej warstwy przewodzącej, dzięki czemu tworzywo sztuczne może osiągnąć cel ekranowania fal elektromagnetycznych.Morfologia i ilość proszku miedzi mają duży wpływ na przewodnictwo powłoki.Sproszkowana miedź ma kulisty, dendrytyczny i przypominający płatki kształt.Kształt płatka ma znacznie większą powierzchnię styku niż kształt kulisty i wykazuje lepszą przewodność.Ponadto proszek miedziany (proszek miedziany pokryty srebrem) jest pokryty nieaktywnym proszkiem metalicznego srebra, który nie jest łatwy do utlenienia, a zawartość srebra wynosi na ogół 5-30%.Powłoka przewodząca z proszku miedzianego służy do rozwiązywania ekranowania elektromagnetycznego ABS, PPO, PS i innych tworzyw konstrukcyjnych i drewna oraz przewodności elektrycznej, ma szeroki zakres zastosowania i wartości promocyjnej.

Ponadto wyniki pomiarów skuteczności ekranowania elektromagnetycznego proszku nanoniklu i powłok ekranujących elektromagnetycznie zmieszanych z proszkiem niklu nano i mikronowego pokazują, że dodatek nanocząstki Ni może zmniejszyć skuteczność ekranowania elektromagnetycznego, ale może zwiększyć straty absorpcji.Zmniejsza się tangens strat magnetycznych, a także szkody dla środowiska, sprzętu i zdrowia ludzi powodowane przez fale elektromagnetyczne.

2.4 Nano tlenek antymonu cyny (ATO)

Proszek Nano ATO, jako unikalny wypełniacz, charakteryzuje się zarówno wysoką przezroczystością, jak i przewodnością oraz szerokim wachlarzem zastosowań w dziedzinie materiałów powłokowych do wyświetlaczy, przewodzących powłok antystatycznych oraz transparentnych powłok termoizolacyjnych.Wśród materiałów do powlekania wyświetlaczy do urządzeń optoelektronicznych nanomateriały ATO mają funkcje antystatyczne, przeciwodblaskowe i przeciw promieniowaniu i zostały po raz pierwszy użyte jako materiały do ​​powlekania ekranu elektromagnetycznego wyświetlacza.Nanopowłoki ATO mają dobrą przezroczystość barwy światła, dobrą przewodność elektryczną, wytrzymałość mechaniczną i stabilność, a ich zastosowanie w urządzeniach wyświetlających jest obecnie jednym z najważniejszych przemysłowych zastosowań materiałów ATO.Urządzenia elektrochromowe (takie jak wyświetlacze lub inteligentne okna) są obecnie ważnym aspektem zastosowań nano-ATO w dziedzinie wyświetlaczy.

2.5 Grafen

Jako nowy rodzaj materiału węglowego, grafen z większym prawdopodobieństwem stanie się nowym rodzajem skutecznego materiału ekranującego elektromagnetycznie lub pochłaniającego mikrofale niż nanorurki węglowe.Główne powody obejmują następujące aspekty:

①Grafen to sześciokątna płaska folia złożona z atomów węgla, dwuwymiarowy materiał o grubości tylko jednego atomu węgla;

② Grafen to najcieńszy i najtwardszy nanomateriał na świecie;

③Przewodność cieplna jest wyższa niż w przypadku nanorurek węglowych i diamentów, osiągając około 5 300 W/m•K;

④Grafen jest materiałem o najmniejszej rezystywności na świecie, tylko 10-6Ω•cm;

⑤ Ruchliwość elektronów grafenu w temperaturze pokojowej jest wyższa niż w przypadku nanorurek węglowych lub kryształów krzemu, przekraczając 15 000 cm2/V•s.W porównaniu z tradycyjnymi materiałami grafen może przełamać pierwotne ograniczenia i stać się skutecznym absorberem nowej fali, spełniającym wymagania absorpcji.Materiały faliste mają wymagania „cienkie, lekkie, szerokie i mocne”.

Poprawa właściwości ekranowania elektromagnetycznego i właściwości materiału pochłaniającego zależy od zawartości środka pochłaniającego, działania środka pochłaniającego i dobrego dopasowania impedancji podłoża pochłaniającego.Grafen ma nie tylko unikalną strukturę fizyczną i doskonałe właściwości mechaniczne i elektromagnetyczne, ale także dobre właściwości absorpcji mikrofal.Po połączeniu z nanocząsteczkami magnetycznymi można otrzymać nowy rodzaj materiału pochłaniającego, który charakteryzuje się zarówno stratami magnetycznymi, jak i elektrycznymi.I ma dobre perspektywy zastosowania w dziedzinie ekranowania elektromagnetycznego i absorpcji mikrofal.

W przypadku powyższych powszechnych materiałów ekranujących elektromagnetyczne nano proszki, oba są dostępne przez Hongwu Nano ze stabilną i dobrą jakością.