隨著現代電(diàn)子工業的高速發展,在軍用、商用(yòng)、醫用以及(jí)家用等方麵的電子產品(pǐn)數量激增;而電子線路和元件微型化、集成化、輕量化與數字化均導致這些(xiē)電子產(chǎn)品受外界電磁波幹擾出現圖像障(zhàng)礙、聲(shēng)音障礙等誤動(dòng)情況;並且這些電子產品本身也對(duì)外發(fā)射電磁波(bō),造(zào)成電(diàn)磁波(bō)公害。目前大多數電子產品外部殼(ké)體材料都選用的工程塑料,並不具(jù)備電磁屏蔽能力。
為(wéi)了解決這一問題,找到能具有導電性的電磁屏蔽複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技術的提高,碳纖維複合材料受到從(cóng)事電磁屏蔽材(cái)料(liào)研究人員的關(guān)注。據挪(nuó)摁複材介紹,由(yóu)於(yú)碳纖維複合材料可將成型加工和屏蔽一次性完成,並且具有優(yōu)良的力(lì)學性能,可以進行批量生產,因此(cǐ)對碳纖維電磁屏蔽的研究是(shì)一個重要(yào)的發展方向。
碳纖(xiān)維電磁屏蔽(bì)箱體
電(diàn)磁屏(píng)蔽的原(yuán)理是利用屏蔽體的反射、衰減等使場源產生的電(diàn)磁波能量不能進入到被屏蔽區域。
電磁屏蔽主要依靠屏蔽體(如:碳纖維電磁屏蔽材料(liào))的反射和吸收作用,反射是由於介質(空氣)與屏蔽體的(de)波阻(zǔ)抗不一(yī)致引起的。二者相差越大,反射損壞就越(yuè)大。吸收則是由電損耗、磁損耗以及介電損(sǔn)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幹擾的目的(de)。
表麵鍍有SiC的碳纖維複(fù)合材料,在頻率為500MHz時,屏蔽效能可大48dB。采(cǎi)用直徑為(wéi)0.1靘、填充量為19vol.%的短切碳纖維製成(chéng)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(tàn)纖維填充PA、PC等樹脂製成的碳纖維導電材料不僅屏蔽效果好(頻率500MHz時達44dB),並且具有比較優良的抗老化性能,
實驗(yàn)表明在60℃和相對濕度為90%的惡劣條(tiáo)件下(xià),經2000h的耐久(jiǔ)測試,結果顯示其導電性能基本保持穩定。而3mm長度的碳纖維與含量為5wt%的CF/PVC樹脂製成的碳纖維屏蔽材料可獲得30dB以上的屏蔽效果(guǒ),當CF含量為10wt%hi,可達到接近銅箔的屏(píng)蔽效(xiào)果。
在體積百分(fèn)比相同的(de)情況(kuàng)下,碳纖(xiān)維以及鍍鎳碳纖維複合材料的電磁屏蔽效果沒有鎳纖維複合材料好,但在實際測試(shì)中(zhōng)發現,碳纖維複合材料本身優良的力學性能和抗氧化抗腐(fǔ)蝕能力較好,可(kě)以彌補這一缺點。碳纖維電磁屏(píng)蔽材料可廣泛用(yòng)於製作或者裝飾用途的房(fáng)間或者設備如醫院CT室、屏蔽暗室、軍用電磁屏蔽箱體等。(推薦閱讀:碳(tàn)纖維材料阻燃特性的應用意義)