Odată cu dezvoltarea tehnologiei moderne, interferențele electromagnetice (EMI) și compatibilitatea electromagnetică (EMC) cauzate de undele electromagnetice devin din ce în ce mai grave.Acestea nu numai că provoacă interferențe și daune la instrumentele și echipamentele electronice, le afectează funcționarea normală și limitează serios competitivitatea internațională a țării noastre în produsele și echipamentele electronice și, de asemenea, poluează mediul și pun în pericol sănătatea umană;în plus, scurgerea undelor electromagnetice va pune, de asemenea, în pericol securitatea informațiilor naționale și securitatea secretelor de bază militare.În special, armele cu impulsuri electromagnetice, care sunt arme de concept nou, au făcut descoperiri substanțiale, care pot ataca direct echipamentele electronice, sistemele de alimentare etc., provocând defecțiuni temporare sau deteriorare permanentă a sistemelor informaționale etc.

Prin urmare, explorarea materialelor eficiente de ecranare electromagnetică pentru a preveni interferențele electromagnetice și problemele de compatibilitate electromagnetică cauzate de undele electromagnetice va îmbunătăți siguranța și fiabilitatea produselor și echipamentelor electronice, va spori competitivitatea internațională, va preveni armele cu impulsuri electromagnetice și va asigura siguranța sistemelor de comunicații informaționale și a sistemului de rețea. , sistemele de transmisie, platformele de arme etc. au o mare însemnătate.

1. Principiul ecranării electromagnetice (EMI)

Ecranarea electromagnetică este utilizarea materialelor de ecranare pentru a bloca sau a atenua propagarea energiei electromagnetice între zona ecranată și lumea exterioară.Principiul ecranării electromagnetice este de a utiliza corpul de ecranare pentru a reflecta, absorbi și ghida fluxul de energie electromagnetică, care este strâns legat de sarcinile, curenții și polarizarea induse pe suprafața structurii de ecranare și în interiorul corpului de ecranare.Ecranarea este împărțită în ecranare de câmp electric (ecrare electrostatică și ecranare alternativă a câmpului electric), ecranare a câmpului magnetic (ecranare a câmpului magnetic de joasă frecvență și ecranare a câmpului magnetic de înaltă frecvență) și ecranare a câmpului electromagnetic (ecrare a undelor electromagnetice) conform principiului său.În general, ecranarea electromagnetică se referă la aceasta din urmă, adică ecranarea câmpurilor electrice și magnetice în același timp.

2. Material de ecranare electromagnetică

În prezent, acoperirile de ecranare electromagnetice compozite sunt utilizate pe scară largă.Principalele lor compoziții sunt rășină filmogenă, umplutură conductivă, diluant, agent de cuplare și alți aditivi.Umplutura conductivă este o parte importantă a acestuia.Cele comune sunt pulberea de argint (Ag) și pulbere de cupru (Cu), pulbere de nichel (Ni), pulbere de cupru acoperită cu argint, nanotuburi de carbon, grafen, nano ATO etc.

2.1Nanotuburi de carbon(CNT-uri)

Nanotuburile de carbon au un raport de aspect excelent, proprietăți electrice, magnetice excelente și au demonstrat performanțe excelente în conductivitate, absorbție și ecranare.Prin urmare, cercetarea și dezvoltarea nanotuburilor de carbon ca materiale de umplere conductoare pentru acoperirile de ecranare electromagnetică a fost din ce în ce mai populară.Acest lucru impune cerințe ridicate privind puritatea, productivitatea și costul nanotuburilor de carbon.Nanotuburile de carbon produse de Hongwu Nano, inclusiv cu un singur perete și cu mai mulți pereți, au o puritate de până la 99%.Dacă nanotuburile de carbon sunt dispersate în rășina matriceală și dacă au afinitate bună cu rășina matriceală devine un factor direct care afectează performanța de ecranare.Hongwu Nano furnizează, de asemenea, soluție de dispersie de nanotuburi de carbon dispersate.

2.2 Pulbere de argint fulgi cu densitate aparentă scăzută

Cel mai vechi înveliș conductiv publicat a fost un brevet emis de Statele Unite în 1948, care a transformat argintul și rășina epoxidă într-un adeziv conductor.Vopseaua de ecranare electromagnetică preparată cu pulberi de argint măcinate în fulgi, produse de Hongwu Nano, are caracteristicile de rezistență scăzută, conductivitate bună, eficiență ridicată de ecranare, toleranță puternică la mediu și construcție convenabilă.Sunt utilizate pe scară largă în comunicații, electronice, medicale, aerospațiale, instalații nucleare și alte domenii.Vopseaua de ecranare este, de asemenea, potrivită pentru acoperirea suprafețelor cu ABS, PC, ABS-PCPS și alte materiale plastice de inginerie.Indicatorii de performanță, inclusiv rezistența la uzură, rezistența la temperatură ridicată și scăzută, rezistența la umiditate și căldură, aderența, rezistivitatea electrică, compatibilitatea electromagnetică etc. pot atinge standardul.

2.3 Pulbere de cupru și pulbere de nichel

Vopseaua conductivă cu pulbere de cupru are un cost scăzut și este ușor de vopsit, are și un efect bun de ecranare electromagnetică și, prin urmare, este utilizată pe scară largă.Este potrivit în special pentru interferența undelor anti-electromagnetice a produselor electronice cu materiale plastice de inginerie ca carcasă, deoarece vopseaua conductivă cu pulbere de cupru poate fi pulverizată sau periată cu ușurință.Suprafețele din plastic de diferite forme sunt metalizate pentru a forma un strat conductiv de ecranare electromagnetică, astfel încât plasticul să poată atinge scopul de a proteja undele electromagnetice.Morfologia și cantitatea de pulbere de cupru au o mare influență asupra conductivității acoperirii.Pulberea de cupru are forme sferice, dendritice și fulgi.Forma de fulgi are o zonă de contact mult mai mare decât forma sferică și prezintă o conductivitate mai bună.În plus, pulberea de cupru (pulbere de cupru acoperită cu argint) este acoperită cu pulbere de argint metalic inactiv, care nu este ușor de oxidat, iar conținutul de argint este în general de 5-30%.Acoperirea conductivă cu pulbere de cupru este utilizată pentru a rezolva ecranarea electromagnetică a ABS, PPO, PS și alte materiale plastice și lemn și conductivitatea electrică, are o gamă largă de aplicații și valoare de promovare.

În plus, rezultatele măsurării eficacității ecranării electromagnetice ale pulberii de nano nichel și ale straturilor de protecție electromagnetice amestecate cu pulbere de nichel nano și micron arată că adăugarea de particule nano Ni poate reduce eficacitatea ecranului electromagnetic, dar poate crește pierderea de absorbție.Tangenta de pierdere magnetică este redusă, precum și daunele aduse mediului, echipamentelor și sănătății umane cauzate de undele electromagnetice.

2.4 Nano oxid de antimoniu de staniu (ATO)

Pulberea Nano ATO, ca umplutură unică, are atât transparență și conductivitate ridicate, cât și o gamă largă de aplicații în domeniile materialelor de acoperire a afișajului, acoperirilor conductoare antistatice și acoperirilor transparente de izolare termică.Printre materialele de acoperire a afișajului pentru dispozitivele optoelectronice, materialele nano ATO au funcții antistatice, anti-orbire și anti-radiații și au fost utilizate pentru prima dată ca materiale de acoperire pentru ecranare electromagnetică a afișajului.Materialele de acoperire nano ATO au o bună transparență a culorii deschise, o conductivitate electrică bună, rezistență mecanică și stabilitate, iar aplicarea lor la dispozitivele de afișare este una dintre cele mai importante aplicații industriale ale materialelor ATO în prezent.Dispozitivele electrocromice (cum ar fi afișajele sau ferestrele inteligente) reprezintă în prezent un aspect important al aplicațiilor nano-ATO în domeniul afișajului.

2.5 Grafen

Ca un nou tip de material de carbon, grafenul are mai multe șanse să devină un nou tip de ecranare electromagnetică eficientă sau material absorbant de microunde decât nanotuburile de carbon.Principalele motive includ următoarele aspecte:

①Grafenul este un film plat hexagonal compus din atomi de carbon, un material bidimensional cu grosimea unui singur atom de carbon;

②Grafenul este cel mai subțire și mai dur nanomaterial din lume;

③Conductivitatea termică este mai mare decât cea a nanotuburilor de carbon și a diamantelor, ajungând la aproximativ 5 300 W/m•K;

④Grafenul este materialul cu cea mai mică rezistivitate din lume, doar 10-6Ω•cm;

⑤Mobilitatea electronică a grafenului la temperatura camerei este mai mare decât cea a nanotuburilor de carbon sau a cristalelor de siliciu, depășind 15 000 cm2/V•s.În comparație cu materialele tradiționale, grafenul poate depăși limitările inițiale și poate deveni un nou absorbant eficient pentru a îndeplini cerințele de absorbție.Materialele ondulate au cerințele „subțiri, ușoare, late și puternice”.

Îmbunătățirea ecranării electromagnetice și a performanței materialului absorbant depinde de conținutul agentului de absorbție, de performanța agentului de absorbție și de buna potrivire a impedanței substratului absorbant.Grafenul nu numai că are o structură fizică unică și proprietăți mecanice și electromagnetice excelente, dar are și proprietăți bune de absorbție a microundelor.După ce este combinat cu nanoparticule magnetice, se poate obține un nou tip de material absorbant, care are atât pierderi magnetice, cât și electrice.Și are perspective bune de aplicare în domeniul ecranării electromagnetice și al absorbției cu microunde.

Pentru materialele de ecranare electromagnetice comune de mai sus nano pulberi, ambele sunt toate disponibile de Hongwu Nano cu o calitate stabilă și bună.