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碳纖維電磁屏蔽材料能解決特種需求嗎

發(fā)布時間：2020-02-16 12:45:13 點擊率：

隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的高速發(fā)展，在軍用、商用、醫(yī)用以及家用等方面的電子產(chǎn)品數(shù)量激增；而電子線路和元件微型化、集成化、輕量化與數(shù)字化均導致這些電子產(chǎn)品受外界電磁波干擾出現(xiàn)圖像障礙、聲音障礙等誤動情況；并且這些電子產(chǎn)品本身也對外發(fā)射電磁波，造成電磁波公害。目前大多數(shù)電子產(chǎn)品外部殼體材料都選用的工程塑料，并不具備電磁屏蔽能力。
 
  為了解決這一問題，找到能具有導電性的電磁屏蔽復合材料就顯得格外迫切了。近年來，由于碳纖維成本下降和制造技術的提高，碳纖維復合材料受到從事電磁屏蔽材料研究人員的關注。由于碳纖維復合材料可將成型加工和屏蔽一次性完成，并且具有優(yōu)良的力學性能，可以進行批量生產(chǎn)，因此對碳纖維電磁屏蔽材料的研究是一個重要的發(fā)展方向。
 

軍用碳纖維電磁屏蔽箱體
 
  電磁屏蔽的原理是利用屏蔽體的反射、衰減等使場源產(chǎn)生的電磁波能量不能進入到被屏蔽區(qū)域。電磁屏蔽主要依靠屏蔽體（如：碳纖維電磁屏蔽材料）的反射和吸收作用，反射是由于介質(zhì)（空氣）與屏蔽體的波阻抗不一致引起的。二者相差越大，反射損壞就越大。吸收則是由電損耗、磁損耗以及介電損耗等組成。這些損耗轉化為熱消耗在屏蔽體內(nèi)，從而達到阻止電磁輻射和防止電磁干擾的目的。
 
  表面鍍有SiC的碳纖維復合材料，在頻率為500MHz時，屏蔽效能可大48dB。采用直徑為0.1靘、填充量為19vol.%的短切碳纖維制成的碳纖維增強材料，在頻率為1GHz時，屏蔽效能高達74dB。用15wt%鍍鎳碳纖維填充PA、PC等樹脂制成的碳纖維導電材料不僅屏蔽效果好（頻率500MHz時達44dB），并且具有比較優(yōu)良的抗老化性能，實驗表明：在60℃和相對濕度為90%的惡劣條件下，經(jīng)2000h的耐久測試，結果顯示其導電性能基本保持穩(wěn)定。而3mm長度的碳纖維與含量為5wt%的CF/PVC樹脂制成的碳纖維屏蔽材料可獲得30dB以上的屏蔽效果，當CF含量為10wt%hi，可達到接近銅箔的屏蔽效果。
 

醫(yī)療用碳纖維電磁屏蔽箱蓋
 
  在體積百分比相同的情況下，碳纖維以及鍍鎳碳纖維復合材料的電磁屏蔽效果沒有鎳纖維復合材料好，但在實際測試中發(fā)現(xiàn)，碳纖維復合材料本身優(yōu)良的力學性能和抗氧化抗腐蝕能力較好，可以彌補這一缺點。碳纖維電磁屏蔽材料可廣泛用于制作或者裝飾用途的房間或者設備（如醫(yī)院CT室、屏蔽暗室、軍用電磁屏蔽箱體等），并可以廣泛應用于建筑、裝飾、維修、家具制造等各個領域。
 

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