掺石墨/碳纤维电磁屏蔽砂浆的研究

以石墨和碳纤维为电磁屏蔽功能基元材料,将其添加到砂浆中,部分取代砂浆中的砂,调节电磁屏蔽功能材料的含量,使砂浆对电磁波具有屏蔽和吸收功能。研究了电磁屏蔽功能基元材料含量对砂浆电磁屏蔽效能的影响。结果表明添加石墨和碳纤维电磁屏蔽功能基元材料的电磁屏蔽砂浆,在30～200MHz频率范围内,电磁屏蔽效能SE较大,随着频率增加,屏蔽效能SE迅速降低。在200MHz～1.8GHz频率范围内,电磁屏蔽效能SE值趋于平缓,屏蔽效能较低。在1.8GHz附近,碳纤维电磁屏蔽砂浆的SEmin最大,为10dB。     

非织造基网格型碳纤维复合材料的屏蔽性能分析

在PET非织造基材表面,采用等间距排列连续碳纤维的方式制备网格型单层和双层碳纤维复合材料,测试分析具有不同排列间距、重叠层数和重叠角的复合材料,在30 MHz~1.5GHz频段内的电磁屏蔽性能,从而为制备低成本、高性能的电磁屏蔽复合材料提供一定的理论指导。结果表明:对单层网格型复合材料,在碳纤维排列间距为6mm时,其最优屏蔽效能特征峰值为46.66dB,对应频率1.05GHz;对双层网格型复合材料,以0°-0°角重叠、排列间距为6mm时,其屏蔽效能特征峰值达到51.31dB,对应频率1.15GHz;相比于单层复合材料,双层复合材料的屏蔽性能提高了10%,其有效频宽提高了42%。     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合材料电磁屏蔽性能研究

通过熔融共混、流延成膜法制备了多壁碳纳米管/聚乙烯醇(MWCNTs/PVA)复合材料,并研究了碳纤维作为增强体的作用。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析表明:MWCNTs在PVA基体中均匀分散且形成了良好的空间导电网络;MWCNTs的加入会使吸收峰转移并与PVA发生键合反应;MWCNTs/PVA复合材料具有优异的热稳定性,热分解温度低于105℃时只有少量水分蒸发。导电性和电磁屏蔽测试表明,MWCNTs/PVA复合材料电磁屏蔽性能随其导电性的增强而提高,MWCNTs质量分数为1.2%的复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段上具有良好的屏蔽性能,当干扰电磁波频率为13.3GHz时,其屏蔽效能为36.7dB。碳纤维可以增强MWCNTs/PVA复合材料的屏蔽性能,MWCNTs质量分数为0.6%的碳纤维增强MWCNTs/PVA复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段时,其电磁屏蔽效能大于40dB。     

3D编织碳纤维复合材料的制备及其屏蔽性能的研究

用三维五向3D编织技术和模压成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基电磁屏蔽复合材料,测试结果表明,三维五向编织结构可形成良好的导电网络,基于该结构制成的碳纤维复合材料屏蔽效能最高可达85dB,编织体整体化学镀镍可使材料的屏蔽效能提高约15dB,镀镍后的复合材料在14kHz～18GHz频段内具有较高的屏蔽效能,最高可达95dB。同时发现,该材料的屏蔽性能显示各向异性,这与编织体的纤维取向和电磁波的极化方向有关。     

孔隙率对三维针刺C/C复合材料电磁屏蔽性能的影响

通过多次重复先驱体浸渍裂解(PIP)工艺过程,改变材料的孔隙率和体密度,制备不同孔隙率的三维针刺碳/碳(C/C)复合材料,并研究了在8.2~12.4GHz频率范围内(X波段)不同孔隙率C/C复合材料的电磁屏蔽效能。结果表明:适当降低孔隙率有利于提高C/C复合材料的总电磁屏蔽效能和电磁吸收屏蔽效能,当开气孔率为33.4%时,C/C复合材料具有最大的电磁屏蔽效能(40dB),且电磁吸收屏蔽效能(30dB)远大于电磁反射屏蔽效能(12dB),是极具潜力的高吸收低反射电磁屏蔽材料。     

镀银羰基铁粉的制备及其性能的研究

用化学镀法,甲醛为还原剂,制备镀银羰基铁粉.用XRD,SEM和EDX对粉体进行表征.用重法测定粉体的抗氧化性能,并以镀银羰基铁粉制备电磁屏蔽材料,检测其在100kHz～1.5GHz的屏蔽效能.结果表明:用该法制备的镀银羰基铁粉能够实现表面银层包覆完整、致密;羰基铁粉镀银后的抗氧化性能得到明显提高;电磁屏蔽材料在100kHz～1.5GHz频率范围内获得优于-32dB的屏蔽效能.     

双端口微带线法测量羰基铁复合材料的屏蔽效能研究

本文采用流延法制备了羰基铁粉橡胶复合屏蔽材料,通过双端口微带线法测量在0. 1～20GHz频率范围内不同体积分数含量羰基铁粉的S参数随频率变化的特性,得到了该材料电磁屏蔽效能以及功率损耗谱。文中设计的双端口微带线测试夹具特性阻抗为50!,利用OSLT校准后的矢量网络分析仪测量验证该夹具优良(S_(11)≤-20dB和S_(21)≥-0. 1dB)。本文将不同体积分数的羰基铁粉橡胶屏蔽片置于该夹具微带线上,测量得到S_(11)约-15dB和S_(21)约-30dB,计算得到在2～9GHz频率范围内,体积分数30%的羰基铁粉橡胶屏蔽片功率损耗高达90%。文章最后,进一步研究了屏蔽效能与频率和复合材料中羰基铁粉的体积分数之间的关系。     

ITO防电磁辐射玻璃屏蔽性能研究

采用直流磁控溅射技术在玻璃基板上沉积ITO薄膜,通过调整基板温度、薄膜厚度得到了最低方阻1．4Ω／□,薄膜透光率超过76％。对样品在150KHz到18GHz频段内电磁屏蔽效能采用屏蔽室法进行测试,1G频率点得到的屏蔽效能最好,达到了54dB,在屏蔽困难的低频段,150KHz频率点的屏蔽效能迟到24dB。     

碳纤维对水泥基复合材料电磁屏蔽性能的影响

本文根据电磁屏蔽原理,对掺有短切碳纤维(CF)的水泥基复合材料的电磁屏蔽性能进行了实验研究.结果表明:碳纤维水泥基复合材料在频率为9KHz～1.5GHz范围内具有良好的屏蔽效果.同时分析了碳纤维对水泥基复合材料屏蔽性能的影响机制.     

膨胀石墨/金属网/ABS复合材料电磁屏蔽性能的研究

以膨胀石墨(EG)和金属网(MN)作为电磁屏蔽基元材料与ABS树脂采用共混、挤出、热压等成型工艺制备了电磁屏蔽复合材料,研究了膨胀石墨的含量、处理方式、复合材料的厚度和金属网的目数对电磁屏蔽复合材料屏蔽性能的影响。结果表明,在膨胀石墨/ABS电磁屏蔽复合材料中,其电磁屏蔽效能随着膨胀石墨含量增加及复合材料厚度增加而增大,膨胀石墨经超声处理后,可以提高复合材料的屏蔽效能。在两种单层金属网/ABS电磁屏蔽夹层复合材料中,屏蔽效能并不随着金属网目数增加而增大。在30MHz～1.8GHz频率范围内,200目不锈钢网/ABS复合材料和100目铜网/ABS复合材料的屏蔽性能最好,最大屏蔽效能分别为76.1和70dB。在多相电磁屏蔽复合材料中,膨胀石墨/不锈钢网/ABS复合材料的屏蔽效能比不锈钢网/ABS复合材料高约5dB。     

塑料表面溅射电磁屏蔽膜的研究

电磁干扰(EMI)日益严重,在产品表面镀覆电磁屏蔽膜成为抗EMI主要措施之一.本文采用磁控溅射技术在聚酯塑料(PET)上制备出附着力大于5 MPa、2 GHz～4 GHz频率范围内屏蔽效能大于60 dB的复合结构的电磁屏蔽膜,并研究了导电膜、导磁膜及其复合膜层的电磁屏蔽特性.有关数据表明:镀覆500 nm Cu+300 nm 1Cr18Ni9Ti的复合屏蔽膜可以获得屏蔽效果、成膜速率和结合力的综合好效果.溅射功率、膜层厚度对电磁屏蔽特性和结合力有一定影响.     

低反射高吸收梯度电磁波屏蔽复合材料研究

为了减少反射回空间的电磁波对电磁环境造成的二次污染,本文提出了双梯度电磁屏蔽材料SFGM(shieldingfunc tionallygradientmaterials)设计的构想,来实现对频率<1GHz的电磁波的低反射高吸收。制备的镍/镍锌铁氧体/环氧树脂梯度电磁屏蔽材料,其结果表明:在频率<1GHz时,双梯度材料对电磁波的反射损耗比非梯度材料平均降低了6～8dB;而吸收损耗平均提高了6～14dB。在中心吸收层的衰减常数不变时,对电磁波的吸收损耗随吸收层厚度增加而增加。     

镀银织物双层叠放模式与电磁屏蔽效能增量研究

电磁辐射是四大环境污染之一,通过不同电磁屏蔽体的叠加组合能够有效提高屏蔽效能。研究了镀银织物以紧密叠放、夹空气层和夹角叠放3种模式构造,采用小窗法屏蔽效能测试系统实测了0～18 GHz宽频段内双层织物的电磁屏蔽效能的增量问题。结果表明：镀银织物双层紧密叠加有利于电磁屏蔽效能提升,其屏蔽效能可达70 dB,明显高于单层织物,紧密叠放更有利于双层织物的屏蔽效能;夹空气层双层织物在0～6.5 GHz频段的屏蔽效能有所提高,而在其他频段其屏蔽效能呈下降趋势,尤其不利于高频电磁波的屏蔽;夹角叠放双层织物屏蔽效能均达到60 dB以上,大夹角叠放(90°)时使双层织物的屏蔽效能降低。建立了双层织物电磁屏蔽效能的增量模型,为电磁屏蔽效能分析提供了一个新的视角,通过结构优化方式探索屏蔽体构造的最佳配置,对电磁屏蔽体的设计、生产及使用具有一定的参考价值。     

炭黑/碳纤维/ABS电磁屏蔽复合材料的制备及其性能研究

采用硅烷偶联剂KH550改性炭黑(CB),浓硝酸氧化碳纤维(CF),将表面处理前后的炭黑和碳纤维与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂通过混炼挤出制备了电磁屏蔽复合材料,考察了炭黑、碳纤维含量及表面处理对复合材料体积电阻率和屏蔽效能的影响。实验结果表明,采用KH550改性炭黑可以达到改性目的,浓硝酸氧化碳纤维后,其表面接上了羰基和羧基。随着炭黑含量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,且变化规律符合"渗滤效应",在100～1800MHz频率范围内,屏蔽效能逐渐增加,采用1%KH550改性炭黑后,导电性能和屏蔽效能均得到提高。加入碳纤维后,复合材料的导电性能和屏蔽效能均有较大提高,且含量为2%时,分别达到最大值,采用浓硝酸氧化碳纤维后,导电性能得到进一步提高,屏蔽效能提高了1dB左右。     

短切中空多孔碳纤维复合材料的吸波性能

以中空多孔聚丙烯腈(PAN)原丝为原料, 通过预氧化处理和碳化处理工艺制备了中空多孔碳纤维, 采用SEM和XRD对其微观结构和晶体结构进行了表征, 并对其吸波性能进行了分析. 研究结果表明, 中空多孔碳纤维是一种非石墨结构的电损耗型雷达波吸收剂; 随着短切中空多孔碳纤维体积分数的提高, 随机分布的纤维/石蜡复合吸波材料的介电常数随之增大; 用所得的电磁参数结果计算了不同厚度材料的反射率, 在2～18GHz频率范围内, 当体积分数为33.30%, 厚度为2mm时, 最低反射率为-21.36dB, 其中<-5dB的反射率带宽为5.17GHz, <-10dB的反射率带宽为2.88GHz.     

金属手性材料复合水泥砂浆的电磁屏蔽性能

电磁屏蔽建筑材料在当今信息化社会中具有重要的应用价值。在水泥砂浆中添加金属螺旋圈材料,在10kHz～1500MHz范围内进行电磁屏蔽性能测试。结果显示,随着频率的增加,屏蔽性能一般逐渐增强,在550MHz、1050MHz附近都有2个明显的拐点;在10kHz～550MHz范围,屏蔽效能都小于4dB;但在900～1050MHz频率范围内,最大屏蔽效能都能够超过10dB。     

石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能

采用直流电弧放电法制备高结晶性石墨烯, 利用乙醇助溶分散法得到石墨烯/聚苯胺电磁屏蔽复合材料, 研究不同掺杂比例的石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能。拉曼光谱分析表明: 由于石墨烯与聚苯胺之间的相互作用, 复合材料中聚苯胺特征峰比纯聚苯胺特征峰稍弱或向低频方向移动。复合物的电导率随石墨烯掺杂量的增加而增大, 当掺杂质量分数为25%时, 其电导率达到19.4 S/cm, 接近纯石墨烯电导率(20.1 S/cm)。频率为2~18 GHz时, 复合材料的电磁屏蔽效能随着石墨烯掺杂量和频率的增大而增强; 当石墨烯掺杂质量分数为25%时, 总屏蔽效能在2~18 GHz范围内由19.8 dB增至34.2 dB, 增加了约42%, 其中吸收部分占总屏蔽效能的比例为66%~81%, 这表明石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性质是以电磁波吸收为主; 同时也说明了拥有特殊结构与特性的石墨烯是一种较好的聚苯胺填料, 在微波屏蔽与微波吸收领域将会有广阔的应用前景。     

电磁屏蔽泡沫混凝土的性能研究

研究了不同密度泡沫混凝土的电磁屏蔽性能,结果表明孔径较大时泡沫混凝土具有电磁屏蔽能。在泡沫混凝土制备过程中加入石墨和碳纤维,改善了泡沫混凝土的电磁屏蔽能。研究了石墨和碳纤维掺量对泡沫混凝土电磁屏蔽能的影响。结果表明,石墨不能增加泡沫混凝土电磁屏蔽能;碳纤维泡沫混凝土在0~100MHz频率范围内,屏蔽效能SE随着频率增加而迅速降低,在100~1500MHz频率范围内,屏蔽效能SE随着频率增加而增加,在100MHz附近,碳纤维电磁屏蔽砂浆的SE最小。     

碳纳米管在1～6GHz频段的电磁波屏蔽性能

研究了碳纳米管高频电磁波的屏蔽性能.碳纳米管经微波处理后在丙酮中经高速剪切分散,再加入到硅橡胶中经超声和搅拌分散制成试样.采用扫描电镜(SEM)观测碳纳米管在基体中的分散状况,采用AV3620型矢量网络分析仪检测电磁屏蔽性能.研究显示,随着碳纳米管加载量的增加,试样的导电性能和电磁屏蔽性能均得到 改善.碳纳米管加载量达到12%(质量分数,下同)时,试样的表面电阻率下降9个数量级,减小到103Ω,电磁屏蔽性能大幅提高.在1～6GHz频率范围内,屏蔽效能达到-30～-42dB.     

轻质微孔电磁屏蔽铝基复合材料研究

利用专利技术挤压铸造法制备了空心微珠/2024Al复合材料,并对复合材料进行了力学性能以及电磁屏蔽性能的测试.形貌观察发现空心微珠基本完整,壳壁含有封闭微孔并且在复合材料中分散均匀.电磁屏蔽性能测试表明,在0.3MHz～1.5GHz的频率范围内,材料的电磁屏蔽性能与传统的屏蔽材料1J50相仿,当f=300KHz时,两者的屏蔽效能均达到106dB.