З розвитком сучасних високих технологій проблеми електромагнітних перешкод (EMI) і електромагнітної сумісності (EMC), викликані електромагнітними хвилями, стають все більш серйозними.Вони не лише спричиняють перешкоди та пошкоджують електронні прилади та обладнання, впливають на їх нормальну роботу та серйозно обмежують міжнародну конкурентоспроможність нашої країни у сфері електронних продуктів та обладнання, а також забруднюють навколишнє середовище та загрожують здоров’ю людей;крім того, витік електромагнітних хвиль також поставить під загрозу національну інформаційну безпеку та безпеку основних військових секретів.Зокрема, електромагнітно-імпульсна зброя, яка є зброєю нової концепції, зробила значні прориви, яка може безпосередньо атакувати електронне обладнання, системи живлення тощо, спричиняючи тимчасовий збій або постійне пошкодження інформаційних систем тощо.

Таким чином, дослідження ефективних електромагнітних екрануючих матеріалів для запобігання електромагнітним перешкодам і проблемам електромагнітної сумісності, спричиненим електромагнітними хвилями, покращить безпеку та надійність електронних виробів і обладнання, підвищить міжнародну конкурентоспроможність, запобіжить електромагнітну імпульсну зброю та забезпечить безпеку інформаційних систем зв’язку та мережевої системи. , системи трансмісії, збройові платформи тощо мають велике значення.

1. Принцип електромагнітного екранування (EMI)

Електромагнітне екранування – це використання екрануючих матеріалів для блокування або послаблення поширення електромагнітної енергії між екранованою зоною та зовнішнім світом.Принцип електромагнітного екранування полягає у використанні екрануючого тіла для відображення, поглинання та спрямування потоку електромагнітної енергії, який тісно пов’язаний із зарядами, струмами та поляризацією, індукованими на поверхні екрануючої структури та всередині екрануючого тіла.За своїм принципом екранування поділяється на екранування від електричного поля (екранування від електростатичного та змінного електричного поля), екранування від магнітного поля (екранування від низькочастотного магнітного поля та високочастотного магнітного поля) та екранування від електромагнітного поля (екранування від електромагнітних хвиль).Загалом, електромагнітне екранування відноситься до останнього, тобто екранування електричного та магнітного полів одночасно.

2. Електромагнітний екрануючий матеріал

В даний час широко застосовуються композитні електромагнітні екрануючі покриття.Їх основний склад — плівкоутворююча смола, провідний наповнювач, розчинник, сполучний агент та інші добавки.Електропровідний наповнювач є його важливою частиною.Загальноприйнятими є порошок срібла (Ag) і порошок міді (Cu), порошок нікелю (Ni), мідний порошок із срібним покриттям, вуглецеві нанотрубки, графен, нано ATO тощо.

2.1Вуглецеві нанотрубки(CNTs)

Вуглецеві нанотрубки мають велике співвідношення сторін, чудові електричні та магнітні властивості, а також показали відмінні показники провідності, поглинання та екранування.Тому дослідження та розробки вуглецевих нанотрубок як провідних наповнювачів для електромагнітних екрануючих покриттів стають все більш популярними.Це висуває високі вимоги до чистоти, продуктивності та вартості вуглецевих нанотрубок.Вуглецеві нанотрубки виробництва Hongwu Nano, включаючи одностінні та багатошарові, мають чистоту до 99%.Те, чи дисперговані вуглецеві нанотрубки в матричній смолі та чи мають вони хорошу спорідненість із матричною смолою, стає прямим фактором, що впливає на ефективність екранування.Hongwu Nano також постачає розчин для дисперсії вуглецевих нанотрубок.

2.2 Лускатий порошок срібла з низькою уявною щільністю

Найпершим опублікованим електропровідним покриттям був патент, виданий Сполученими Штатами в 1948 році, згідно з яким срібло та епоксидна смола перетворювалися на електропровідний клей.Електромагнітна захисна фарба, виготовлена ​​з подрібненого на кульовому млині лускатого срібного порошку виробництва Hongwu Nano, має такі характеристики, як низький опір, хороша провідність, висока ефективність екранування, сильна стійкість до навколишнього середовища та зручна конструкція.Вони широко використовуються в галузі зв’язку, електроніки, медицини, аерокосмічної галузі, ядерних установок та інших галузях.Екрануюча фарба також підходить для поверхневого покриття ABS, PC, ABS-PCPS та інших інженерних пластмас.Показники продуктивності, включаючи зносостійкість, стійкість до високих і низьких температур, стійкість до вологи та тепла, адгезію, питомий електричний опір, електромагнітну сумісність тощо, можуть досягати стандарту.

2.3 Мідний порошок і нікелевий порошок

Мідна порошкова провідна фарба має низьку вартість і її легко фарбувати, а також має хороший електромагнітний екрануючий ефект, і тому вона широко використовується.Він особливо підходить для захисту від електромагнітних перешкод електронних виробів із конструкційним пластиком як оболонкою, оскільки мідно-порошкову електропровідну фарбу можна легко розпилювати або зчищати щіткою.Пластикові поверхні різної форми металізовані для утворення електромагнітного екрануючого провідного шару, щоб пластик міг досягти мети екранування електромагнітних хвиль.Морфологія та кількість мідного порошку мають великий вплив на провідність покриття.Мідний порошок має сферичну, дендритну та лускоподібну форми.Форма пластівців має набагато більшу площу контакту, ніж сферична форма, і демонструє кращу провідність.Крім того, мідний порошок (посріблений мідний порошок) покритий неактивним металевим срібним порошком, який важко окислити, а вміст срібла зазвичай становить 5-30%.Мідно-порошкове провідне покриття використовується для вирішення електромагнітного екранування ABS, PPO, PS та інших інженерних пластмас і деревини, а також електропровідності, має широкий спектр застосування та значення для просування.

Крім того, результати вимірювання ефективності електромагнітного екранування порошку нанонікелю та електромагнітного екрануючого покриття, змішаного з порошком нано- та мікронного нікелю, показують, що додавання наночастинок Ni може зменшити ефективність електромагнітного екранування, але може збільшити втрати поглинання.Зменшується тангенс магнітних втрат, а також шкода навколишньому середовищу, обладнанню та здоров’ю людини, спричинена електромагнітними хвилями.

2.4 Нанооксид олова сурми (ATO)

Порошок Nano ATO, як унікальний наповнювач, має як високу прозорість, так і провідність, а також широкий спектр застосування в області матеріалів для покриття дисплеїв, електропровідних антистатичних покриттів і прозорих теплоізоляційних покриттів.Серед матеріалів для покриття дисплеїв для оптоелектронних пристроїв нано-матеріали ATO мають антистатичні, антивідблискові та антирадіаційні функції, і вперше використовувалися як матеріали для електромагнітного екранування дисплеїв.Нанопокривні матеріали ATO мають хорошу прозорість світлого кольору, хорошу електропровідність, механічну міцність і стабільність, і їх застосування для пристроїв відображення є одним із найважливіших промислових застосувань матеріалів ATO в даний час.Електрохромні пристрої (такі як дисплеї або розумні вікна) наразі є важливим аспектом додатків нано-ATO у сфері відображення.

2.5 Графен

Будучи новим типом вуглецевого матеріалу, графен, швидше за все, стане новим типом ефективного електромагнітного екранування або матеріалу, що поглинає мікрохвилі, ніж вуглецеві нанотрубки.Основні причини включають наступні аспекти:

①Графен — це шестикутна плоска плівка, що складається з атомів вуглецю, двовимірний матеріал товщиною лише в один атом вуглецю;

②Графен є найтоншим і найтвердішим наноматеріалом у світі;

③Теплопровідність вища, ніж у вуглецевих нанотрубок і алмазів, досягаючи приблизно 5300 Вт/м•K;

④Графен є матеріалом з найменшим питомим опором у світі, лише 10-6Ω•см;

⑤Рухливість електронів графену при кімнатній температурі вища, ніж у вуглецевих нанотрубок або кристалів кремнію, і перевищує 15 000 см2/В•с.У порівнянні з традиційними матеріалами, графен може подолати початкові обмеження та стати ефективним поглиначем нових хвиль, щоб відповідати вимогам поглинання.Матеріали Wave мають вимоги «тонких, легких, широких і міцних».

Поліпшення електромагнітного екранування та характеристик поглинаючого матеріалу залежить від вмісту поглинаючого агента, продуктивності поглинаючого агента та хорошого узгодження імпедансу поглинаючої підкладки.Графен не тільки має унікальну фізичну структуру та відмінні механічні та електромагнітні властивості, але також має хороші властивості мікрохвильового поглинання.Після його поєднання з магнітними наночастинками можна отримати новий тип поглинаючого матеріалу, який має як магнітні, так і електричні втрати.І він має хороші перспективи застосування в області електромагнітного екранування та мікрохвильового поглинання.

Для вищевказаних поширених електромагнітних захисних матеріалів нанопорошків, обидва доступні Hongwu Nano зі стабільною та гарною якістю.