Với sự phát triển của công nghệ cao hiện đại, các vấn đề về nhiễu điện từ (EMI) và tương thích điện từ (EMC) do sóng điện từ gây ra ngày càng trở nên nghiêm trọng.Chúng không chỉ gây nhiễu và làm hỏng các dụng cụ và thiết bị điện tử, ảnh hưởng đến hoạt động bình thường của chúng và hạn chế nghiêm trọng khả năng cạnh tranh quốc tế của nước ta đối với các sản phẩm và thiết bị điện tử, đồng thời gây ô nhiễm môi trường và gây nguy hiểm cho sức khỏe con người;Ngoài ra, việc rò rỉ sóng điện từ cũng sẽ gây nguy hiểm cho an ninh thông tin quốc gia và an ninh bí mật cốt lõi của quân đội.Đặc biệt, vũ khí xung điện từ là loại vũ khí khái niệm mới, đã có những bước đột phá thực chất, có thể tấn công trực tiếp vào các thiết bị điện tử, hệ thống điện..., gây hư hỏng tạm thời hoặc vĩnh viễn cho các hệ thống thông tin...

Do đó, việc khám phá các vật liệu che chắn điện từ hiệu quả để ngăn chặn các vấn đề về nhiễu điện từ và tương thích điện từ do sóng điện từ gây ra sẽ cải thiện độ an toàn và độ tin cậy của các sản phẩm và thiết bị điện tử, nâng cao khả năng cạnh tranh quốc tế, ngăn chặn vũ khí xung điện từ và đảm bảo an toàn cho hệ thống thông tin liên lạc và hệ thống mạng , hệ thống truyền dẫn, nền tảng vũ khí, v.v. có ý nghĩa to lớn.

1. Nguyên tắc che chắn điện từ (EMI)

Che chắn điện từ là việc sử dụng các vật liệu che chắn để chặn hoặc làm giảm sự lan truyền năng lượng điện từ giữa khu vực được che chắn và thế giới bên ngoài.Nguyên lý che chắn điện từ là sử dụng thân che chắn để phản xạ, hấp thụ và dẫn dòng năng lượng điện từ, có liên quan mật thiết đến điện tích, dòng điện và sự phân cực gây ra trên bề mặt của cấu trúc che chắn và bên trong thân che chắn.Che chắn được chia thành che chắn điện trường (che chắn tĩnh điện và che chắn điện trường xen kẽ), che chắn từ trường (che chắn từ trường tần số thấp và che chắn từ trường tần số cao) và che chắn trường điện từ (che chắn sóng điện từ) theo nguyên tắc của nó.Nói chung, che chắn điện từ đề cập đến cái sau, tức là che chắn điện trường và từ trường cùng một lúc.

2. Vật liệu che chắn điện từ

Hiện nay, lớp phủ che chắn điện từ tổng hợp được sử dụng rộng rãi.Thành phần chính của chúng là nhựa tạo màng, chất độn dẫn điện, chất pha loãng, chất ghép nối và các chất phụ gia khác.Chất độn dẫn điện là một phần quan trọng của nó.Loại phổ biến là bột bạc (Ag) và bột đồng (Cu), bột niken (Ni), bột đồng tráng bạc, ống nano carbon, graphene, nano ATO, v.v.

2.1Ống nano carbon(CNTs)

Các ống nano carbon có tỷ lệ khung hình lớn, tính chất điện, từ tuyệt vời và đã thể hiện hiệu suất tuyệt vời về độ dẫn điện, hấp thụ và che chắn.Do đó, việc nghiên cứu và phát triển các ống nano carbon làm chất độn dẫn điện cho lớp phủ che chắn điện từ ngày càng phổ biến.Điều này đặt ra yêu cầu cao về độ tinh khiết, năng suất và giá thành của ống nano cacbon.Các ống nano carbon do Hongwu Nano sản xuất, bao gồm cả loại đơn vách và đa vách, có độ tinh khiết lên tới 99%.Việc các ống nano carbon có được phân tán trong nhựa nền hay không và liệu chúng có ái lực tốt với nhựa nền hay không sẽ trở thành yếu tố trực tiếp ảnh hưởng đến hiệu suất che chắn.Hongwu Nano cũng cung cấp giải pháp phân tán ống nano carbon phân tán.

2.2 Bột bạc vảy có tỷ trọng biểu kiến ​​thấp

Lớp phủ dẫn điện được công bố sớm nhất là bằng sáng chế do Hoa Kỳ cấp vào năm 1948 đã biến bạc và nhựa epoxy thành chất kết dính dẫn điện.Sơn che chắn điện từ được điều chế bằng bột bạc vảy nghiền bóng do Hongwu Nano sản xuất có đặc tính điện trở thấp, độ dẫn điện tốt, hiệu quả che chắn cao, khả năng chịu đựng môi trường mạnh và thi công thuận tiện.Chúng được sử dụng rộng rãi trong truyền thông, điện tử, y tế, hàng không vũ trụ, cơ sở hạt nhân và các lĩnh vực khác.Sơn che chắn cũng thích hợp cho lớp phủ bề mặt của nhựa ABS, PC, ABS-PCPS và các loại nhựa kỹ thuật khác.Các chỉ số hiệu suất bao gồm khả năng chống mài mòn, khả năng chịu nhiệt độ cao và thấp, độ ẩm và khả năng chịu nhiệt, độ bám dính, điện trở suất, khả năng tương thích điện từ, v.v. đều có thể đạt tiêu chuẩn.

2.3 Bột đồng và bột niken

Sơn dẫn điện bằng bột đồng có chi phí thấp, dễ sơn, đồng thời có tác dụng che chắn điện từ tốt nên được sử dụng rộng rãi.Nó đặc biệt thích hợp cho việc chống nhiễu sóng điện từ của các sản phẩm điện tử có vỏ nhựa kỹ thuật, bởi vì sơn dẫn điện bằng bột đồng có thể được phun hoặc chải dễ dàng.Các bề mặt nhựa có hình dạng khác nhau được kim loại hóa để tạo thành một lớp dẫn điện che chắn điện từ, để nhựa có thể đạt được mục đích che chắn sóng điện từ.Hình thái và lượng bột đồng có ảnh hưởng lớn đến độ dẫn điện của lớp phủ.Bột đồng có dạng hình cầu, đuôi gai và dạng vảy.Dạng vảy có diện tích tiếp xúc lớn hơn nhiều so với dạng hình cầu và cho thấy độ dẫn điện tốt hơn.Ngoài ra, bột đồng (bột đồng tráng bạc) được phủ một lớp bột bạc kim loại không hoạt động, không dễ bị oxy hóa và hàm lượng bạc thường là 5-30%.Lớp phủ dẫn điện bằng bột đồng được sử dụng để giải quyết vấn đề che chắn điện từ của ABS, PPO, PS và các loại nhựa kỹ thuật và gỗ khác. Và tính dẫn điện, có nhiều ứng dụng và giá trị khuyến mãi.

Ngoài ra, kết quả đo hiệu quả che chắn điện từ của bột nano niken và lớp phủ che chắn điện từ trộn với bột niken nano và micron cho thấy việc bổ sung hạt nano Ni có thể làm giảm hiệu quả che chắn điện từ, nhưng có thể làm tăng tổn thất hấp thụ.Giảm tiếp tuyến tổn thất từ ​​tính, cũng như tác hại đối với môi trường, thiết bị và sức khỏe con người do sóng điện từ gây ra.

2.4 Nano Thiếc Antimon Oxit (ATO)

Bột Nano ATO, với vai trò là chất độn độc đáo, có cả độ trong suốt và độ dẫn điện cao, đồng thời có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực vật liệu phủ màn hình, lớp phủ chống tĩnh điện dẫn điện và lớp phủ cách nhiệt trong suốt.Trong số các vật liệu phủ màn hình cho các thiết bị quang điện tử, vật liệu nano ATO có chức năng chống tĩnh điện, chống lóa và chống bức xạ, lần đầu tiên được sử dụng làm vật liệu phủ che chắn điện từ của màn hình.Vật liệu phủ nano ATO có độ trong suốt màu sáng tốt, tính dẫn điện tốt, độ bền cơ học và độ ổn định, và ứng dụng của chúng cho các thiết bị hiển thị là một trong những ứng dụng công nghiệp quan trọng nhất của vật liệu ATO hiện nay.Các thiết bị điện sắc (chẳng hạn như màn hình hoặc cửa sổ thông minh) hiện là một khía cạnh quan trọng của các ứng dụng nano-ATO trong lĩnh vực hiển thị.

2.5 Graphen

Là một loại vật liệu carbon mới, graphene có nhiều khả năng trở thành một loại vật liệu hấp thụ vi sóng hoặc che chắn điện từ hiệu quả mới hơn so với ống nano carbon.Những lý do chính bao gồm các khía cạnh sau:

①Graphene là một màng phẳng hình lục giác bao gồm các nguyên tử carbon, một vật liệu hai chiều có độ dày chỉ bằng một nguyên tử carbon;

②Graphene là vật liệu nano mỏng nhất và cứng nhất trên thế giới;

③Độ dẫn nhiệt cao hơn so với ống nano cacbon và kim cương, đạt khoảng 5 300W/m•K;

④Graphene là vật liệu có điện trở suất nhỏ nhất thế giới, chỉ 10-6Ω•cm;

⑤Độ linh động điện tử của graphene ở nhiệt độ phòng cao hơn so với độ linh động của ống nano carbon hoặc tinh thể silicon, vượt quá 15 000 cm2/V•s.So với các vật liệu truyền thống, graphene có thể vượt qua những hạn chế ban đầu và trở thành một chất hấp thụ sóng mới hiệu quả để đáp ứng các yêu cầu hấp thụ.Vật liệu sóng có yêu cầu “mỏng, nhẹ, rộng và chắc”.

Việc cải thiện hiệu suất của vật liệu hấp thụ và che chắn điện từ phụ thuộc vào hàm lượng của chất hấp thụ, hiệu suất của chất hấp thụ và sự phù hợp trở kháng tốt của chất nền hấp thụ.Graphene không chỉ có cấu trúc vật lý độc đáo và tính chất cơ học và điện từ tuyệt vời, mà còn có đặc tính hấp thụ vi sóng tốt.Sau khi nó được kết hợp với các hạt nano từ tính, có thể thu được một loại vật liệu hấp thụ mới, loại vật liệu này có cả tổn thất điện và từ.Và nó có triển vọng ứng dụng tốt trong lĩnh vực che chắn điện từ và hấp thụ vi sóng.

Đối với bột nano vật liệu che chắn điện từ phổ biến ở trên, cả hai đều được Hongwu Nano cung cấp với chất lượng ổn định và tốt.