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五种常见的电磁屏蔽材料纳米粉末

来源:广州宏武材料科技有限公司 导电材料专家    发布时间:2017-10-11浏览量:

      随着现代高新技术的发展,电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重 ,不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏,影响其正常T作,严重制约我国电子产品和设备的国际竞争力,而且也会污染环境,危害人类健康;另外电磁波泄漏也会危及国家信息安全和军事核心机密的安全。特别是作为新概念武器的电磁脉冲武器已经取得实质性的突破,能对电子仪器设备、电力系统等进行直接打击,造成信息系统等的暂时失效或永久损坏。

  因此,探索高效的电磁屏蔽材料,防止电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题,对于提高电子产品和设备的安全可靠性,提升国际竞争力,防止电磁脉冲武器的打击,确保信息通信系统、网络系统、传输系统、武器平台等的安全畅通均具有重要的意义。
  1、电磁屏蔽原理
  电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。
  2、电磁屏蔽材料
  目前应用较多的是复合型电磁屏蔽涂料,其组成主要是成膜树脂、导电填料、稀释剂、偶联剂等助剂,其中导电填料是其重要的组成部分,常用的有银粉,铜粉,镍粉,银包铜粉,碳纳米管,石墨烯,纳米ATO等。
  2.1 碳纳米管
  碳纳米管具有极大的长径比和优异的电学、磁学性能,在导电和吸波屏蔽方面表现出了优异的性能,因此其作为电磁屏蔽涂料的导电填料的研究和开发越来越受到重视。这对纳米碳管的纯度,产能,成本方面就有了高的要求。宏武纳米工厂生产的碳纳米管,包括单壁和多壁,纯度最高99%.碳纳米管在基体树脂中分散的好坏,以及和基体树脂是否具有好的亲和力,成为影响屏蔽性能的直接因素,宏武纳米也供应分散好的碳纳米管分散溶液。
  2.2 低松比片状银粉
  最早公开的导电涂料是美国于1948年公布的将银和环氧树脂制成导电胶的专利。用宏武纳米生产的球磨片状银粉制备的电磁屏蔽漆具有电阻小,导电性能好,屏蔽效能高,环境耐受性能强,施工方便等特点。广泛用于通讯,电子,医疗,航天,核设施等领域屏蔽漆同样适用于ABS,PC,ABS-PCPS等工程塑料表面涂覆。该性能指标包括耐磨性,耐高低温性能,耐湿热性,附着力,电阻率,电磁兼容性能等都能达到标准。
  2.3 铜粉和镍粉
  铜粉导电涂料成本较低,易于涂装,电磁屏蔽效果好,应用广泛,特别适合以工程塑料为壳体的电子产品的抗电磁波干扰,因为采用铜粉导电涂料可以方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制作表面,将其塑料表面金属化,形成电磁屏蔽导电层,从而使塑料达到屏蔽电磁波的目的。铜粉的形貌以及用量,对涂料的导电性有很大的影响,铜粉有球型,树枝状,片状等。片状比球状的接触面积大得多,显示出更好的导电性。另外,用不活泼金属银粉包覆铜粉(银包铜粉),不易氧化,一般银的含量5-30%.铜粉导电涂料用于解决ABS,PPO,PS等工程塑料及木材的电磁屏蔽和导电问题,有着广泛的应用和推广价值。
  另外,纳米镍粉及纳米镍粉与微米镍粉混合的电磁屏蔽涂料的电磁屏蔽效能测量结果表明,纳米镍粉的加入,虽然会降低电磁屏蔽效能,但却能提高吸收损耗,原因是增大了磁损耗角正切,减少了电磁波对环境、设备造成的破坏及人类健康的危害。
  2.4 纳米ATO氧化锡锑
  纳米ATO粉作为一种独特的填料,兼具高的透明性和导电性,在显示涂层材料、导电抗静电涂料、透明隔热涂料等领域有着广泛的应用。在光电器件显示涂层材料中,ATO材料具有防静电、防眩目与防辐射功能,最早用作显示器电磁屏蔽涂层材料。纳米ATO涂层材料具有较好的浅色透明性、良好的导电性、机械强度和稳定性,应用于显示设备是ATO材料目前最主要的工业应用领域之一。电致变色设备(如显示器或者智能窗)是当前纳米ATO在显示领域应用的重要方面。
  2.5 石墨烯
  作为一种新型碳材料,石墨烯比碳纳米管更有可能成为一种新型有效的电磁屏蔽或微波吸收材料。主要原因包括以下几个方面:
  ①石墨烯是由碳原子组成的六角型平面薄膜,仅仅只有一个碳原子厚度的二维材料;
  ②石墨烯是世界上最薄以及最坚硬的纳米材料;
  ③导热系数高于碳纳米管和金刚石,达到5 300W/m·K;
  ④石墨烯为目前世上电阻率最小的材料,只有10-6Ω·cm;
  ⑤常温下石墨烯电子迁移率比纳米碳管或硅晶体 高,超过15 000cm2/V·s.与传统材 料相比,石墨烯可以突破原有的局限,成为有效的新型吸波剂,满足吸波材 料对“薄、轻、宽、强”的要求。

  电磁屏蔽及吸波材料性能的提高依赖于吸波剂的含量、吸波剂的性能和吸波基材良好的阻抗匹配。石墨烯不仅具有独特的物理结构和优异的力学、电磁学性能,还具有良好的微波吸收性能,将其与磁性纳米粒子复合后可以得到一种新型吸波材料,它兼具磁损耗和电损耗,在电磁屏蔽及微波吸收领域拥有较好的应用前景。


  详情欢迎和宏武纳米的销售人员取得联系。



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