隨著現代電子工業的高速發展,在軍用、商用、醫(yī)用以及家用等方麵的電子產品數量激增;而電子(zǐ)線路和元件微型化、集成化、輕(qīng)量化與數(shù)字化均導致這些電子產(chǎn)品受外界電磁波幹擾(rǎo)出現圖(tú)像障礙、聲音(yīn)障礙等誤動情況;並且這(zhè)些電子產品本身也對外(wài)發射電磁波,造成電磁波公害。目前(qián)大多數電子產品外部殼體材料都選用的工程塑料(liào),並不具備電磁屏(píng)蔽能力。
(圖示:碳纖維箱體)
為了解決這一問(wèn)題,找到能具有導電(diàn)性(xìng)的電(diàn)磁屏蔽複(fù)合材料就顯得格外迫切了。近年來,由於碳纖維成本下降和製造(zào)技術的提高,碳纖維複合材料受到從(cóng)事電磁屏蔽(bì)材料研究人員的(de)關注。由於碳纖維複合材料可將(jiāng)成型加工和(hé)屏蔽一次性(xìng)完成,並(bìng)且具有優良的力學性能,可以進行批量生產,因此對(duì)碳(tàn)纖維電磁屏蔽(bì)材料(liào)的研究是一個重(chóng)要的發展方向。
據www.91複(fù)材的技(jì)術人員介紹,電磁屏蔽的原理是利用屏蔽(bì)體的反射、衰減等使場源產生的電磁波能量不能進(jìn)入到被屏蔽區域。電磁屏蔽(bì)主要依靠屏蔽體(如(rú):碳纖維電磁屏(píng)蔽材料)的(de)反射和吸收作用,反射是由於介質(空氣)與屏(píng)蔽體的波阻抗不一致引起的。
二者相差越大,反射損壞(huài)就越大。吸收則是由電損耗、磁損耗以及介電損耗等組成。這(zhè)些損(sǔn)耗(hào)轉化為熱消耗在屏蔽體內,從(cóng)而達到阻止電磁輻射(shè)和防止(zhǐ)電磁幹擾的目的。
表 麵鍍有SiC的碳(tàn)纖維複合(hé)材料,在頻(pín)率(lǜ)為(wéi)500MHz時,屏蔽效能可大48dB。采用直(zhí)徑為0.1靘、填充量為19vol.%的短切碳纖維製成(chéng)的碳纖維增(zēng)強材料,在頻率為1GHz時,屏(píng)蔽效能高達74dB。用15wt%鍍鎳碳(tàn)纖維(wéi)填充PA、PC等樹脂製成的(de)碳纖維(wéi)導電材料不(bú)僅屏蔽效果好(頻率500MHz時達44dB),並且具有比較優良的抗老化性能,
實驗表明在60℃和相對濕度為90%的惡劣條件下,經2000h的耐久測試,結果顯示其導電性能基本(běn)保持穩定。而3mm長度的碳(tàn)纖維與(yǔ)含量(liàng)為5wt%的CF/PVC樹(shù)脂製(zhì)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(tóng)箔的屏蔽效果。
在體積百(bǎi)分比相同的情況下(xià),碳纖維以及鍍鎳碳纖維複合材料的電磁屏蔽效果沒有鎳纖(xiān)維複合材料好,但在實際測試中發現,碳纖維(wéi)複合材料本身優良的力學性(xìng)能和抗氧(yǎng)化抗(kàng)腐蝕能力較好,可以彌補這一缺(quē)點。碳纖(xiān)維(wéi)電磁屏蔽材(cái)料可廣(guǎng)泛用(yòng)於製作或者裝飾用途的房間或(huò)者設備,如醫院CT室、屏蔽暗室、軍用電磁屏蔽箱體等。