氧化铁-石墨/ABS复合材料制备及电磁屏蔽性能

研究将氢氧化铁和可膨胀石墨粉末混合均匀,在高温下迅速膨化,制备得到了一种具有导电和亚铁磁性的电磁屏蔽功能微集料,将功能微集料与ABS树脂复合,制备得到了一种对电磁波具有反射和吸收功能的复合材料.利用XRD、SEM对功能微集料物相和形貌进行了分析,并对样品的电磁屏蔽传输系数曲线、最大电磁屏蔽效能及屏蔽机理进行了探讨,分析了石墨及氧化铁-石墨功能微集料含量对复合材料低频电磁屏蔽效能的影响.实验结果表明,随着膨化温度升高,氧化铁粒子在膨胀石墨表面、褶皱和沟壑中的分散性逐渐提高,粒径逐渐变小;在1MHz～1.8GHz低频范围内,氧化铁-石墨填充ABS复合材料的电磁屏蔽性能优于柔性石墨/ASB复合材料的电磁屏蔽性能,且其屏蔽方式兼有电损耗和磁损耗机制.     

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。     

不同导电剂导电纸的电磁屏蔽效能研究

研究了碳纳米管、石墨、炭黑及其混合材料作为导电剂与纸纤维复合制成导电纸的电磁屏蔽的效能。采用普通造纸法成型导电纸。使用扫描电子显微镜、四探针电阻仪、矢量网络分析仪对其进行表征,其中炭黑导电纸的电磁屏蔽效能最好,屏蔽效能为-28~-35dB。掺杂碳纳米管对石墨的导电性和屏蔽性能改变巨大。在2500MHz以上碳纳米管导电纸屏蔽效能接近并超越炭黑导电纸,表明碳纳米管在高频率情况下表现出更强的屏蔽能力。     

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。     

镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

航空航天、信息通信等领域不断发展,随之产生的电磁干扰也逐渐被人们重视,面对电磁屏蔽材料兼顾结构轻量化的功能/结构一体化发展趋势,已经有越来越多的研究者将关注点放在了镁合金及其复合材料上。镁合金作为一种密度极低的金属材料,具有较高的比强度和比刚度、优异的阻尼和电磁屏蔽性能,以镁合金为基体制备复合材料可进一步提升材料的综合性能,兼具高导电性、导热性和优异力学性能的碳纳米管（CNTs）、纳米石墨烯（GNPs）等纳米碳基材料和具有特殊空心结构的粉煤灰球（FACs）均可作为镁合金复合材料的增强体,综合提升材料的力学和电磁屏蔽性能。目前,针对镁合金及其复合材料的电磁屏蔽性能研究主要集中于合金化元素选择及成分设计、热处理及加工工艺、晶粒尺寸、织构及相分布、复合材料体系设计等方面。从电磁屏蔽原理出发,综述了近年来镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能的研究,主要对镁合金及其复合材料导电、导磁性的影响因素进行了介绍,并讨论了作为复合材料提升镁合金电磁屏蔽性能的机理,最后针对这类轻量化电磁屏蔽结构材料的应用前景进行了展望。     

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.     

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。     

碳系导电填料性质对PVB基功能薄膜结构及电磁屏蔽效能的影响

分别以形状和电导率不同的石墨、镀镍石墨和镀银碳纤维为功能填料,采用溶液流延法制备了聚乙烯醇缩丁醛基导电薄膜,并对薄膜的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明:填料性质(包括形状、密度和电导率)对复合材料的分布结构和电学性能有重要影响,纤维状的填料更容易搭接成导电网络。石墨和镀银碳纤维填充体系中,填料在聚合物基体内部分布基本均匀;而镀镍石墨填充体系中,填料在聚合物基体内部形成了梯度分布。不同的分布状态导致材料的导电性能在薄膜的上下表面产生差异并对复合材料的电磁屏蔽效能产生影响。在同等体积含量下,复合材料的电磁屏蔽效能主要受材料电导率的影响,三种复合材料中,镀银碳纤维填充体系的屏蔽效能最高,镀镍石墨填充体系次之,石墨填充体系最低。     

Pickering乳液技术制备纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯电磁屏蔽复合材料

利用纤维素纳米纤丝（CNF）和氧化石墨烯（GO）共稳定的含有聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）的Pickering乳液法,并经抽滤、还原、热压等工艺制备高性能的纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚甲基丙烯酸甲酯（CNF-rGO/PMMA）电磁屏蔽复合材料。通过调节油相中聚合物的质量浓度、水油体积比,从而调控GO在复合材料中的质量分数。研究GO还原方式、质量分数及热压过程对所制备的CNF-rGO/PMMA电磁屏蔽复合材料的形貌结构与性能的影响。CNF-rGO/PMMA电磁屏蔽复合材料中GO经水合肼处理后有效还原为rGO,热压工艺使包裹在PMMA颗粒外的CNF-rGO片层与PMMA颗粒紧密堆积并形成交联的三维导电网络从而具有优异的导电率,在X波段不同频率（8.2~12.4 GHz）下具有良好的电磁屏蔽效能及稳定性,电磁屏蔽效能可达20 dB以上,可用于民用电磁屏蔽材料。      

镍铁氧体插层膨胀石墨水泥基材料的电磁屏蔽性能

研究了膨胀石墨及镍铁氧体(NiFe2O4)插层膨胀石墨对水泥浆体电磁屏蔽性能的影响。利用同轴法兰法测试了填充不同改性石墨水泥浆体的电磁屏蔽效能。结果表明,填充镍铁氧体插层膨胀石墨水泥浆体的电磁屏蔽效能可在整个测试频段获得大幅提高,特别是显著改善了低频段(30~1 000 MHz)的电磁屏蔽性能。掺加15%镍铁氧体插层膨胀石墨水泥浆体的电磁屏蔽效能SE值最高可达26 dB。     

B对Pb-Mg-Al-B屏蔽功能材料的显微组织与屏蔽性能的影响

利用立式高频感应炉制备出铸造Pb-Mg-Al-B屏蔽材料,并对其显微组织和屏蔽性能进行了研究。结果表明,随着B的添加,材料组织中AlB2颗粒增多;室温抗拉强度可达105MPa,布氏硬度为160;厚度为20mm、B含量为2.0%(质量分数)的Pb-Mg-Al-B屏蔽材料对能量为250、118和65keV的X射线屏蔽率分别为90.29%、99.22%和97.9%,对γ射线的屏蔽率达到49.75%(137Cs源)和34.21%(60Co源),对中子的屏蔽率高达92.7%,说明屏蔽材料具有强度高、X(γ)射线与中子屏蔽性能优异,具备结构-功能(屏蔽)一体化的特点。     

三明治型电磁屏蔽材料的制备与性能

根据Schelkunoff的多层电磁屏蔽理论，分析了双层和3层屏蔽材料的综合屏蔽特征，提出了一种简单有效的三明治型夹层结构材料设计方案，制备出金属箔、涂料两种三明治型层状电磁屏蔽材料，通过理论计算、样品的综合屏蔽性能测试和SEM微观组织观察，讨论了三明治型材料设计方案的正确性与材料的性能。结果表明，三明治型电磁屏蔽材料的屏蔽效能增量（△SE）随电磁波频率的增加而增大，可以实现结构优化；金属箔三明治型电磁屏蔽材料的屏蔽效能增量与理论计算结果相符合；涂料三明治型电磁屏蔽材料的SE值比普通型高，当入射电磁波的频率为1GHz时，三明治型比普通型高18dB。     

电磁屏蔽材料的屏蔽原理与研究现状

阐述了电磁屏蔽材料的重要性,介绍了不同情况下电磁屏蔽材料的屏蔽机理,常见的电磁屏蔽材料种类及其特点,综述了高分子导电涂料、表面敷层型屏蔽材料、纤维类复合材料、发泡金属类屏蔽材料近几年来的国内外研究现状及应用,因其具有良好的屏蔽效果而有望成为极具发展前景的一类包装材料.     

银基填充复合材料电磁屏蔽效能研究

银基填充复合材料作为电磁屏蔽材料是电磁屏蔽领域研究热点之一。选用片状银粉、环氧树脂及固化剂制备导电银胶,使用涂抹棒将导电银胶均匀涂覆于聚酯基板上,固化后测试其各频率波段电磁屏蔽性能。研究了银基填充复合材料膜厚在不同波段电磁屏蔽性能的差别,测试其体积电阻率,通过扫描电镜观察横截面中片状银粉分散的均匀性,推导其电磁屏蔽机理。     

掺碳系屏蔽介质的水泥基复合材料的屏蔽性能研究

以石墨、炭黑、碳纤维和纳米碳管等为屏蔽介质,采用不同的方法分散碳系屏蔽介质,然后掺入到水泥材料中制得水泥基复合屏蔽材料,研究了普通碳系屏蔽介质对屏蔽性能的影响及碳纤维和碳纳米管掺量的变化与屏蔽效能之间的关系;利用四探针测试仪、电子探针等手段表征了复合材料的电导率和屏蔽介质的分散均匀性.结果表明,掺碳纤维的水泥基复合材料...     

计算机信息防泄复合薄膜屏蔽材料设计─Ⅰ．理论部分

本文在计算机信息防泄复合薄膜屏蔽材料研究中，引入材料设计的思想，运用传输线的理论模型，借助于计算机，对不同材料进行多层屏蔽设计。计算结果表明，非磁性导体间的多层复合，屏蔽效果随分层数的增加而趋于一极大值，但变化值很小；磁性导体的多层复合，屏蔽效果与分层数存在着最佳的匹配关系，并随频率、膜厚、成分变化而变化；金属与铁氧体的复合，仅当屏蔽衰减较大时（膜较厚），铁氧体对屏蔽才起明显作用，分层才有意义。     

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。     

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.     

电磁屏蔽技术及材料应用研究新动向

从材料角度剖析屏蔽理论,介绍了从电场屏蔽、磁场屏蔽到电磁场屏蔽的原理以及新型屏蔽材料的研究进展,总结了一些常用屏蔽材料和新型屏蔽材料的特性。     

Bi（2223）超导体的磁屏蔽效应

研究了Ｂｉ（２２２３）超导体磁屏蔽筒的磁屏蔽效应，从而得出磁屏蔽效果与超本的屏蔽空间大小有关，以及将０．３ｍｍ厚的软铁筒放于两超导体屏蔽筒之间，可使磁屏蔽效果提高为单超导体蔽筒的２１倍的结论。