S rozvojom moderných špičkových technológií sú problémy s elektromagnetickým rušením (EMI) a elektromagnetickou kompatibilitou (EMC) stále vážnejšie.Spôsobujú nielen rušenie a poškodzovanie elektronických prístrojov a zariadení, ovplyvňujú ich bežnú prevádzku a vážne obmedzujú medzinárodnú konkurencieschopnosť našej krajiny v oblasti elektronických výrobkov a zariadení, ale aj znečisťujú životné prostredie a ohrozujú ľudské zdravie;okrem toho únik elektromagnetických vĺn ohrozí aj národnú informačnú bezpečnosť a bezpečnosť tajných vojenských tajomstiev.Najmä elektromagnetické pulzné zbrane, ktoré sú zbraňami novej koncepcie, zaznamenali výrazný pokrok, ktorý môže priamo napadnúť elektronické zariadenia, energetické systémy atď., čo spôsobí dočasné zlyhanie alebo trvalé poškodenie informačných systémov atď.

Preto skúmanie účinných elektromagnetických tieniacich materiálov na zabránenie elektromagnetickému rušeniu a problémom s elektromagnetickou kompatibilitou spôsobených elektromagnetickými vlnami zlepší bezpečnosť a spoľahlivosť elektronických produktov a zariadení, zvýši medzinárodnú konkurencieschopnosť, zabráni elektromagnetickým pulzným zbraniam a zabezpečí bezpečnosť informačných komunikačných systémov a sieťového systému. veľký význam majú prenosové systémy, zbraňové platformy atď.

1. Princíp elektromagnetického tienenia (EMI)

Elektromagnetické tienenie je použitie tieniacich materiálov na blokovanie alebo utlmenie šírenia elektromagnetickej energie medzi tienenou oblasťou a vonkajším svetom.Princíp elektromagnetického tienenia spočíva vo využití tieniaceho telesa na odraz, pohlcovanie a vedenie toku elektromagnetickej energie, ktorá úzko súvisí s nábojmi, prúdmi a polarizáciou indukovanými na povrchu tieniacej konštrukcie a vo vnútri tieniaceho telesa.Tienenie sa podľa princípu delí na tienenie elektrického poľa (elektrostatické tienenie a tienenie striedavého elektrického poľa), tienenie magnetického poľa (tienenie nízkofrekvenčného magnetického poľa a vysokofrekvenčného magnetického poľa) a tienenie elektromagnetického poľa (tienenie elektromagnetickými vlnami).Všeobecne povedané, elektromagnetické tienenie sa vzťahuje na to druhé, to znamená súčasne tienenie elektrického a magnetického poľa.

2. Elektromagnetický tieniaci materiál

V súčasnosti sú široko používané kompozitné elektromagnetické tieniace povlaky.Ich hlavnými zloženiami sú filmotvorná živica, vodivé plnivo, riedidlo, spojovacie činidlo a ďalšie prísady.Vodivé plnivo je jeho dôležitou súčasťou.Bežné sú strieborný (Ag) prášok a medený (Cu) prášok., niklový (Ni) prášok, striebrom potiahnutý medený prášok, uhlíkové nanorúrky, grafén, nano ATO atď.

2.1Uhlíkové nanorúrky(CNT)

Uhlíkové nanorúrky majú skvelý pomer strán, vynikajúce elektrické a magnetické vlastnosti a preukázali vynikajúci výkon v oblasti vodivosti, absorpcie a tienenia.Preto je výskum a vývoj uhlíkových nanorúriek ako vodivých plnív pre elektromagnetické tieniace povlaky čoraz populárnejší.To kladie vysoké požiadavky na čistotu, produktivitu a cenu uhlíkových nanorúriek.Uhlíkové nanorúrky vyrábané spoločnosťou Hongwu Nano, vrátane jednostenných a viacstenných, majú čistotu až 99 %.Či sú uhlíkové nanorúrky rozptýlené v matricovej živici a či majú dobrú afinitu s matricovou živicou, sa stáva priamym faktorom ovplyvňujúcim účinnosť tienenia.Hongwu Nano tiež dodáva disperzný roztok uhlíkových nanorúrok.

2.2 Vločkový strieborný prášok s nízkou zdanlivou hustotou

Najskorším publikovaným vodivým povlakom bol patent vydaný Spojenými štátmi v roku 1948, ktorý premenil striebro a epoxidovú živicu na vodivé lepidlo.Elektromagnetická tieniaca farba pripravená z guľôčkových vločkových strieborných práškov vyrobených spoločnosťou Hongwu Nano má vlastnosti nízkej odolnosti, dobrej vodivosti, vysokej účinnosti tienenia, silnej environmentálnej tolerancie a pohodlnej konštrukcie.Sú široko používané v komunikácii, elektronike, zdravotníctve, letectve, jadrových zariadeniach a ďalších oblastiach.Tieniaca farba je vhodná aj na povrchové nátery ABS, PC, ABS-PCPS a iných technických plastov.Ukazovatele výkonu vrátane odolnosti proti opotrebeniu, odolnosti voči vysokým a nízkym teplotám, odolnosti voči vlhkosti a teplu, priľnavosti, elektrického odporu, elektromagnetickej kompatibility atď. môžu dosiahnuť štandard.

2.3 Medený prášok a niklový prášok

Medená prášková vodivá farba má nízku cenu a ľahko sa natiera, má tiež dobrý elektromagnetický tieniaci účinok, a preto je široko používaná.Je obzvlášť vhodný pre antielektromagnetickú vlnovú interferenciu elektronických produktov s technickými plastmi ako plášťom, pretože medená prášková vodivá farba sa dá ľahko nastriekať alebo natrieť štetcom.Plastové povrchy rôznych tvarov sú pokovované, aby vytvorili elektromagnetickú tieniacu vodivú vrstvu, takže plast môže dosiahnuť účel tienenia elektromagnetických vĺn.Na vodivosť povlaku má veľký vplyv morfológia a množstvo medeného prášku.Medený prášok má sférický, dendritický a vločkovitý tvar.Tvar vločiek má oveľa väčšiu kontaktnú plochu ako guľový tvar a vykazuje lepšiu vodivosť.Okrem toho je medený prášok (medený prášok potiahnutý striebrom) potiahnutý neaktívnym kovovým strieborným práškom, ktorý sa nedá ľahko oxidovať a obsah striebra je vo všeobecnosti 5-30%.Medený práškový vodivý náter sa používa na vyriešenie elektromagnetického tienenia ABS, PPO, PS a iných technických plastov a dreva a elektrická vodivosť má širokú škálu aplikačnej a propagačnej hodnoty.

Okrem toho výsledky merania účinnosti elektromagnetického tienenia nanoniklového prášku a elektromagnetických tieniacich povlakov zmiešaných s nano a mikrónovým niklovým práškom ukazujú, že pridanie nanočastíc Ni môže znížiť účinnosť elektromagnetického tienenia, ale môže zvýšiť stratu absorpcie.Znižuje sa tangens magnetických strát, ako aj škody na životnom prostredí, zariadeniach a ľudskom zdraví spôsobené elektromagnetickými vlnami.

2.4 Nanocínový oxid antimonitý (ATO)

Nano ATO prášok ako unikátne plnivo má vysokú transparentnosť a vodivosť a má široké uplatnenie v oblasti náterových materiálov displejov, vodivých antistatických náterov a transparentných tepelnoizolačných náterov.Medzi materiálmi na poťahovanie displejov pre optoelektronické zariadenia majú nano materiály ATO antistatické, antireflexné a antiradiačné funkcie a boli prvýkrát použité ako povlakové materiály na elektromagnetické tienenie displejov.Nano náterové materiály ATO majú dobrú priehľadnosť farby svetla, dobrú elektrickú vodivosť, mechanickú pevnosť a stabilitu a ich aplikácia na zobrazovacie zariadenia je v súčasnosti jednou z najdôležitejších priemyselných aplikácií materiálov ATO.Elektrochromatické zariadenia (ako sú displeje alebo inteligentné okná) sú v súčasnosti dôležitým aspektom aplikácií nano-ATO v oblasti displeja.

2,5 Grafén

Ako nový typ uhlíkového materiálu sa grafén s väčšou pravdepodobnosťou stane novým typom účinného elektromagnetického tienenia alebo materiálu absorbujúceho mikrovlny ako uhlíkové nanorúrky.Medzi hlavné dôvody patria nasledujúce aspekty:

①Grafén je šesťuholníkový plochý film zložený z atómov uhlíka, dvojrozmerný materiál s hrúbkou iba jedného atómu uhlíka;

②Grafén je najtenší a najtvrdší nanomateriál na svete;

③Tepelná vodivosť je vyššia ako u uhlíkových nanorúrok a diamantov a dosahuje približne 5 300 W/m•K;

④Grafén je materiál s najmenším odporom na svete, iba 10-6Ω•cm;

⑤Mobilita elektrónov grafénu pri izbovej teplote je vyššia ako pohyblivosť uhlíkových nanorúrok alebo kremíkových kryštálov, presahuje 15 000 cm2/V•s.V porovnaní s tradičnými materiálmi môže grafén prelomiť pôvodné obmedzenia a stať sa účinným novým absorbérom vĺn, ktorý spĺňa požiadavky na absorpciu.Vlnové materiály majú požiadavky „tenké, ľahké, široké a pevné“.

Zlepšenie výkonu elektromagnetického tienenia a absorpčného materiálu závisí od obsahu absorbujúceho činidla, výkonu absorbujúceho činidla a dobrého impedančného prispôsobenia absorbujúceho substrátu.Grafén má nielen jedinečnú fyzikálnu štruktúru a vynikajúce mechanické a elektromagnetické vlastnosti, ale má aj dobré mikrovlnné absorpčné vlastnosti.Po spojení s magnetickými nanočasticami možno získať nový typ absorbujúceho materiálu, ktorý má magnetické aj elektrické straty.A má dobré vyhliadky na uplatnenie v oblasti elektromagnetického tienenia a mikrovlnnej absorpcie.

Pre vyššie uvedené bežné elektromagnetické tieniace materiály nanoprášky sú všetky dostupné od Hongwu Nano so stabilnou a dobrou kvalitou.