电磁屏蔽复合材料电磁屏蔽效能探讨

电磁屏蔽材料目前向着薄、轻、宽、高的方向发展,复合材料已逐渐取代单一材料成为电磁屏蔽研究的主要方向.以机械复合材料为基础,研究高导电材料+高导磁2层复合材料与高导电材料+高导电材料+高导磁材料3层复合材料电磁屏蔽效能的差别.研究结果表明,2层复合材料高导电材料一侧增加1层高导电材料对电磁屏蔽性能的提高非常有限.     

电磁屏蔽复合材料的屏蔽性能预测

建立了填充椭球颗粒电磁屏蔽复合材料等效电磁参数的物理模型,基于变分原理和电磁波传输理论推导出其电磁屏蔽性能的预测公式,计算了不同填充条件下复合材料的屏蔽效能及反射率,分析了填料显微结构特征(浓度、形状、尺寸、分布方式)对复合材料屏蔽性能的影响规律.结果表明,复合材料屏蔽效能和反射率随填料填充浓度、长径比的增加而增大;针形和片形填料优于球形填料且定向分布好于随机分布;材料的反射率在特定的填充浓度及填料尺寸下存在峰值。屏蔽效能的计算结果与实验上填充球形银包羰基铁和镀镍短碳纤维的屏蔽复合材料的测试数据拟合较好。     

多层金属纤维混纺织物的电磁屏蔽效能

金属纤维混纺织物由于具有较好的电磁屏蔽性能得到了广泛应用,但其屏蔽效能受纺织工艺等诸多因素影响,难以建立精确的计算模型。在分析介质平板屏蔽体屏蔽效能的基础上提出等效算法,将金属纤维混纺织物等效为均匀介质平板,以计算多层织物材料的电磁屏蔽效能。通过测试单、双层金属纤维混纺织物的电磁屏蔽效能,验证了等效方法的正确性和可行性,可用于指导复合材料的设计。     

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。     

碳系电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

碳系电磁屏蔽复合材料是屏蔽材料的重要分支。本文阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，主要介绍了碳系复合型电磁屏蔽材料的分类和研究进展，并分析了其未来的改善措施及发展重点。     

关于电磁屏蔽服的屏蔽效能

计量测试源于生活,发展成专门学科后披上了神秘和深奥的面纱,看着各种报告中的数据和术语,大多数老百姓感到是一头雾水。既然计量测试是为广大人民群众服务的,消除人们心中的疑问便是我们的责任,经过一段时间的酝酿,我们萌生了开辟本专栏的想法,请专家们对大众普遍关注的问题作一些通俗的讲解。本期我们刊载的是有关电磁屏蔽服的文章．下一期介绍移动通信基站。     

电磁屏蔽复合材料研究进展

随着科学技术和电子信息工业的迅速发展,电磁波辐射已经成为社会的一大公害,对各种电子设备和人体都会产生很大的影响,所以需要对电磁渡进行屏蔽.本文综合叙述了当前应用较多的表层导电型和填充型电磁屏蔽复合材料的特点及其研究进展,并对其发展趋势进行了简要的阐述.     

电磁屏蔽导电复合材料

在介绍电磁屏蔽原理的基础上,论述了近年来电磁屏蔽用表层导电材料和导电复合材料的特性与发展,并详细分析了影响导电复合材料电磁屏蔽性能的因素,展望了其研究趋势及应用前景。     

多层复合材料屏蔽电磁波的理论模型

本文从基本的电磁波传播理论出发，考虑了电磁波在屏蔽层中的反射、衰减及多次反射，提出了多怪复合材料屏蔽效能的理论模型和计算公式。公式的应用简便，快捷，适用范围广，可用于不同入射方向的电磁波入射多层复合材料的屏蔽效能计算预测。最后对公式进行验证，计算结果与实验数据基本吻合。     

不锈钢纤维织物电磁屏蔽效能的研究现状

不锈钢纤维织物具有电磁屏蔽效能良好及防辐射效果持久、透气性好、穿着舒适、加工方便等特点,是当今世界上应用最广泛的高效屏蔽织物.简要描述了不锈钢纤维混纺纱线、不锈钢纤维织物的制备方法及其产品开发现状,重点阐述了不锈钢纤维特性、纱线结构、织物结构及电磁波频率等因素对不锈钢纤维织物电磁屏蔽效能的影响规律.此外,还指出对电磁波屏蔽机理的探索和产品的开发是该材料领域今后的研究重点.     

铁镍合金对复合电磁屏蔽材料性能的影响

在导电组分中添加磁性合金粉末,利用复合效应增加电磁屏蔽材料的吸收损耗,以获得较好的屏蔽效能。通过在12%体积分数的金属镍粉中添加不同体积分数的FeNi合金,研究了复合材料中FeNi合金对电磁屏蔽效能的影响。实验结果表明,当加入4%体积分数的FeNi合金时,屏蔽效能最好。分析得出FeNi合金粉末的加入能够增加材料的磁导率,增加材料对电磁波的吸收,在提升屏蔽效能的同时达到低二次污染的目的。     

低频聚苯胺/硅橡胶复合材料屏蔽效能的分析

分析了以掺杂态聚苯胺为填料、硅橡胶为基体的复合材料的导电性以及其在3-1500MHz频段下的屏蔽效能。研究结果表明,随着聚苯胺加入量的增加,体电阻率明显下降,屏蔽效能稳定提高。当加入重量比为100：100时,屏蔽效能在16-19．3dB,体电阻率与原橡胶相比下降12个数量级。     

碳纤维增强水泥基复合材料屏蔽性能的研究

现代电子技术的迅速发展不可避免地带来了电磁辐射所造成的环境污染.选择合适的屏蔽材料,利用其反射、吸收、多层反射等功能是消除电磁污染的有效手段.碳纤维除具有高弹性、高模量、低密度、耐腐蚀等优良性能被当作许多复合材料的增强体外,还具有良好的导电性,将其加入到水泥基体中制成碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC),不仅使水泥自身力学性能得到改善,而且可作为防止电磁辐射或核辐射的优良屏蔽体.     

电磁屏蔽材料的研究进展

随着电磁环境污染的日益严重,探索高效的电磁屏蔽材料已成为材料研究中亟需解决的问题。介绍了电磁屏蔽材料的屏蔽机理和常用的测试屏蔽效能的方法;按照金属和导电聚合物电磁屏蔽材料两大类,综述了近些年电磁屏蔽材料制备与应用领域方面的研究;并对电磁屏蔽材料的发展前景进行展望。     

掺石墨和羰基铁涂料的低频电磁屏蔽性能研究

以石墨和羰基铁作为电磁屏蔽涂料的功能材料,替代一部分涂料填料,并调节各功能材料的含量,使涂料具有对电磁波的屏蔽和吸收功能.通过对不同样品的电磁屏蔽传输系数曲线和最大电磁屏蔽效能的对比,分析了石墨和羰基铁的含量对涂料低频电磁屏蔽效能的影响.并通过涂层表面微观形貌的分析,进一步探讨了涂层表面结构对电磁屏蔽性能的影响机理,为设计高性能低频电磁屏蔽涂料提供参考依据.在1MHz～1.8GHz低频区域,涂料最大电磁屏蔽效能达到了6.029dB.     

Reduced graphene oxide deposited carbon fiber reinforced polymer composites for electromagnetic interference shielding

Reduced graphene oxide deposited carbon fiber (rGO-CF) was prepared by introducing GO onto CF surface through electrophoretic deposition method, following by reducing the GO sheets on CF with NaBH₄ solution. The rGO-CF was found to be more effective than CF to improve the electromagnetic interference (EMI) shielding property of unsaturated polyester (UP) based composites. With 0.75% mass fraction of rGO-CF, the shielding effectiveness of the composite reached 37.8 dB at the frequency range of 8.2–12.4 GHz (x-band), which had 16.3% increase than that of CF/UP composite (32.5 dB) in the same fiber mass fraction. The results suggest that rGO-CF is a good candidate for the use as a light-weight EMI shielding material.     

化学镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料电磁屏蔽性能

采用化学镀方法对碳纤维进行表面镀镍, 采用SEM、 EDX、 XRD分析了镀镍碳纤维的微观形貌、 镀层成分和镀层结构, 通过电阻测试研究了镀镍碳纤维的导电性。将体积分数为2.5%、 5%、 7.5%、 10%的镀镍碳纤维作为导电填料制备镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料, 并用屏蔽室法测试了不同频段复合材料的屏蔽效能。结果表明: 碳纤维化学镀镍后, 表面形成了一层均匀的复合镀层, 镀层中镍的质量分数高达94%, 镀镍碳纤维的电阻值仅为碳纤维原丝的1/54。镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽能力较碳纤维原丝有所提高。复合材料的屏蔽效能随镀镍碳纤维添加量的增加而升高。在低频频段(kHz频段), 复合材料的屏蔽能力主要决定于材料的本征参数, 不同镀镍碳纤维含量的镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的屏蔽能力相差不大; 在中高频频段(MHz、 GHz频段), 镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料屏蔽效能主要决定于材料的电阻率。     

水泥基纳米石墨复合材料的电磁屏蔽性能

以纳米石墨微片作为导电填料,水泥作为基体,制备高导电性复合材料,研究其电磁屏蔽等性能.探讨纳米石墨微片、含水量、龄期对复合材料的导电性及电磁屏蔽效能的影响.结果表明,质量分数为15%的纳米石墨微片制得的复合材料的性能为最佳,其体积电阻率为22.3Ω·cm,电磁屏蔽效能达到22.60dB(1.5GHz).