Z razvojem sodobne visoke tehnologije postajajo težave z elektromagnetnimi motnjami (EMI) in elektromagnetno združljivostjo (EMC), ki jih povzročajo elektromagnetni valovi, vse resnejše.Ne samo, da povzročajo motnje in škodo na elektronskih instrumentih in opremi, vplivajo na njihovo normalno delovanje in resno omejujejo mednarodno konkurenčnost naše države na področju elektronskih izdelkov in opreme ter tudi onesnažujejo okolje in ogrožajo zdravje ljudi;poleg tega bo uhajanje elektromagnetnih valov ogrozilo tudi nacionalno varnost informacij in varnost temeljnih vojaških skrivnosti.Zlasti elektromagnetno impulzno orožje, ki je orožje novega koncepta, je doseglo bistven preboj, ki lahko neposredno napade elektronsko opremo, sisteme napajanja itd., kar povzroči začasno okvaro ali trajno poškodbo informacijskih sistemov itd.

Zato bo raziskovanje učinkovitih elektromagnetnih zaščitnih materialov za preprečevanje elektromagnetnih motenj in težav z elektromagnetno združljivostjo, ki jih povzročajo elektromagnetni valovi, izboljšalo varnost in zanesljivost elektronskih izdelkov in opreme, povečalo mednarodno konkurenčnost, preprečilo elektromagnetno impulzno orožje in zagotovilo varnost informacijskih komunikacijskih sistemov in omrežnega sistema , prenosni sistemi, oborožitvene platforme itd. so velikega pomena.

1. Načelo elektromagnetne zaščite (EMI)

Elektromagnetna zaščita je uporaba zaščitnih materialov za blokiranje ali oslabitev širjenja elektromagnetne energije med zaščitenim območjem in zunanjim svetom.Načelo elektromagnetnega ščita je uporaba zaščitnega telesa za odbijanje, absorbiranje in usmerjanje toka elektromagnetne energije, ki je tesno povezan z naboji, tokovi in ​​polarizacijo, induciranimi na površini zaščitne strukture in znotraj zaščitnega telesa.Zaščita je razdeljena na zaščito pred električnim poljem (elektrostatična zaščita in zaščita z izmeničnim električnim poljem), zaščito pred magnetnim poljem (zaščita pred nizkofrekvenčnim magnetnim poljem in zaščita pred visokofrekvenčnim magnetnim poljem) in zaščito pred elektromagnetnim poljem (zaščita pred elektromagnetnimi valovi).Na splošno se elektromagnetna zaščita nanaša na slednje, to je na istočasno zaščito električnega in magnetnega polja.

2. Material za elektromagnetno zaščito

Trenutno se kompozitni elektromagnetni zaščitni premazi pogosto uporabljajo.Njihova glavna sestava je smola, ki tvori film, prevodno polnilo, razredčilo, sredstvo za spajanje in drugi dodatki.Prevodno polnilo je pomemben del tega.Pogosti so srebrov (Ag) prah in bakrov (Cu) prah, nikelj (Ni) prah, posrebreni bakreni prah, ogljikove nanocevke, grafen, nano ATO itd.

2.1Ogljikove nanocevke(CNT)

Ogljikove nanocevke imajo odlično razmerje stranic, odlične električne in magnetne lastnosti ter so pokazale odlično prevodnost, absorpcijo in zaščito.Zato so raziskave in razvoj ogljikovih nanocevk kot prevodnih polnil za elektromagnetne zaščitne prevleke vedno bolj priljubljene.To postavlja visoke zahteve glede čistosti, produktivnosti in stroškov ogljikovih nanocevk.Ogljikove nanocevke, ki jih proizvaja Hongwu Nano, vključno z enostenskimi in večstenskimi, imajo čistost do 99 %.Ali so ogljikove nanocevke razpršene v matrični smoli in ali imajo dobro afiniteto do matrične smole, postane neposreden dejavnik, ki vpliva na učinkovitost zaščite.Hongwu Nano dobavlja tudi disperzijsko raztopino za ogljikove nanocevke.

2.2 Kosmičast srebrov prah z nizko navidezno gostoto

Najzgodnejša objavljena prevodna prevleka je bil patent, ki so ga leta 1948 izdale Združene države Amerike in je iz srebra in epoksi smole naredil prevodno lepilo.Elektromagnetna zaščitna barva, pripravljena s kroglično mletim kosmičastim srebrnim prahom, ki ga proizvaja Hongwu Nano, ima značilnosti nizke odpornosti, dobre prevodnosti, visoke učinkovitosti zaščite, močne okoljske tolerance in priročne konstrukcije.Široko se uporabljajo v komunikacijah, elektroniki, medicini, vesolju, jedrskih objektih in drugih področjih.Zaščitna barva je primerna tudi za površinske premaze ABS, PC, ABS-PCPS in druge inženirske plastike.Indikatorji delovanja, vključno z odpornostjo proti obrabi, odpornostjo na visoke in nizke temperature, odpornostjo proti vlagi in toploti, oprijemom, električno upornostjo, elektromagnetno združljivostjo itd., lahko dosežejo standard.

2.3 Bakrov prah in nikelj v prahu

Prevodna barva bakrenega prahu ima nizke stroške in je enostavna za barvanje, ima tudi dober elektromagnetni zaščitni učinek, zato se pogosto uporablja.Posebej je primeren za motnje elektromagnetnih valov elektronskih izdelkov z inženirsko plastiko kot lupino, ker je mogoče prevodno barvo iz bakrenega prahu zlahka razpršiti ali krtačiti.Plastične površine različnih oblik so metalizirane, da tvorijo elektromagnetno zaščitno prevodno plast, tako da lahko plastika doseže namen zaščite elektromagnetnih valov.Morfologija in količina bakrovega prahu imata velik vpliv na prevodnost prevleke.Bakrov prah je sferične, dendritične in kosmičem podobne oblike.Oblika kosmičev ima veliko večjo kontaktno površino kot sferična oblika in kaže boljšo prevodnost.Poleg tega je bakreni prah (posrebreni bakreni prah) prevlečen z neaktivnim kovinskim srebrnim prahom, ki ga ni enostavno oksidirati, vsebnost srebra pa je na splošno 5–30 %.Prevodni premaz z bakrenim prahom se uporablja za reševanje elektromagnetne zaščite ABS, PPO, PS in druge inženirske plastike in lesa ter električne prevodnosti, ima širok spekter uporabe in promocijske vrednosti.

Poleg tega rezultati merjenja učinkovitosti elektromagnetne zaščite nano nikljevega prahu in elektromagnetnih zaščitnih premazov, pomešanih z nano in mikronskim nikljevim prahom, kažejo, da lahko dodatek nano delcev Ni zmanjša učinkovitost elektromagnetne zaščite, lahko pa poveča izgubo absorpcije.Zmanjša se tangens magnetne izgube, zmanjša se tudi škoda za okolje, opremo in zdravje ljudi, ki jo povzročajo elektromagnetni valovi.

2.4 Nano kositrov antimonov oksid (ATO)

Nano ATO prah, kot edinstveno polnilo, ima visoko transparentnost in prevodnost ter širok spekter uporabe na področjih premaznih materialov za zaslone, prevodnih antistatičnih premazov in prozornih toplotnoizolacijskih premazov.Med materiali za premaze zaslonov za optoelektronske naprave imajo nano ATO materiali antistatične funkcije, proti bleščanju in proti sevanju in so bili najprej uporabljeni kot materiali za elektromagnetno zaščito zaslona.Materiali za nano prevleke ATO imajo dobro prosojnost svetlobe, dobro električno prevodnost, mehansko trdnost in stabilnost, njihova uporaba v prikazovalnih napravah pa je trenutno ena najpomembnejših industrijskih aplikacij materialov ATO.Elektrokromne naprave (kot so zasloni ali pametna okna) so trenutno pomemben vidik aplikacij nano-ATO na področju zaslona.

2.5 Grafen

Kot nova vrsta ogljikovega materiala je bolj verjetno, da bo grafen postal nova vrsta učinkovitega elektromagnetnega ščita ali materiala, ki absorbira mikrovalovno sevanje, kot ogljikove nanocevke.Glavni razlogi vključujejo naslednje vidike:

①Grafen je šesterokoten ploščat film, sestavljen iz ogljikovih atomov, dvodimenzionalni material z debelino samo enega ogljikovega atoma;

②Grafen je najtanjši in najtrši nanomaterial na svetu;

③Toplotna prevodnost je višja kot pri ogljikovih nanocevkah in diamantih in doseže približno 5300 W/m•K;

④Grafen je material z najmanjšo upornostjo na svetu, le 10-6Ω•cm;

⑤Mobilnost elektronov grafena pri sobni temperaturi je večja kot pri ogljikovih nanocevkah ali silicijevih kristalih in presega 15 000 cm2/V•s.V primerjavi s tradicionalnimi materiali lahko grafen preseže prvotne omejitve in postane učinkovit absorber novih valov, ki izpolnjuje zahteve absorpcije.Valoviti materiali imajo zahteve "tanek, lahek, širok in močan".

Izboljšanje učinkovitosti elektromagnetne zaščite in absorpcijskega materiala je odvisno od vsebnosti absorbirajočega sredstva, učinkovitosti absorbirnega sredstva in dobrega ujemanja impedance absorbirajočega substrata.Grafen nima samo edinstvene fizične strukture ter odličnih mehanskih in elektromagnetnih lastnosti, ampak ima tudi dobre lastnosti absorpcije mikrovalov.Po kombinaciji z magnetnimi nanodelci lahko dobimo novo vrsto absorbirajočega materiala, ki ima tako magnetne kot električne izgube.Ima dobre možnosti za uporabo na področju elektromagnetne zaščite in absorpcije mikrovalov.

Za zgornje običajne elektromagnetne zaščitne materiale nano praške sta oba na voljo pri Hongwu Nano s stabilno in dobro kakovostjo.