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新しい遮蔽材料は、電磁放射を薄くする
Apr 17, 2018

電子産業の急速な発展と電子機器の広範な応用により、電磁波放射は水質汚濁、騒音公害および大気汚染の後の第4の公的な危険であると考えられている。


電子機器から放射される高周波電磁波は、電子機器の異常動作を引き起こすだけでなく、人々の正常な生活に影響を及ぼし、国家の軍事秘密を脅かすことさえあります。 例えば、高周波電磁波は、軍事機器の機密機器に影響を及ぼしたり、破壊することさえあり、無線通信指令システム、現代兵器戦闘プラットフォームを無効にしたり、制御不能にする可能性があります。


さらに、電子デバイスから放出される電磁波は、睡眠不足、めまい、嘔吐などの特定の疾患を引き起こし、癌、心血管疾患などを引き起こす可能性があります。


その結果、電磁波遮蔽・吸収材の研究開発は、世界中の学界や産業界に広く関心を集めている。


グラフェンの驚き


いわゆる電磁波遮蔽/吸収材料は主として金属およびポリマー複合材料を含む。 従来の金属系電磁波シールド材は、密度が高く、構造設計が難しいなどの問題があります。


幸いなことに、ポリマー/吸収性複合材料は良好な設計能力を有し、金属ベースの電磁波遮蔽材料の技術的なボトルネックを部分的に解決することができる。 中でも、マイクロフォーム構造を有する高分子系電磁波遮蔽・吸収材は、近年、この分野における熱心な研究の方向性の一つである。


その理由は、細孔構造が電磁遮蔽/吸収材料の光質の利点だけでなく、発泡プロセスおよび二次分散ポリマーマトリックス中の吸収剤によって生成される双方向ドラフト効果ももたらすからである。 同時に、気泡孔構造の導入は、電磁波を材料に「ラビリンス構造」に入射させ、それによって材料の電磁シールド効果を大幅に改善し、材料の電磁気漏れを効果的に防止することができる。


しかしながら、ポリマー樹脂自体は電磁波遮蔽/電波吸収性能を有しておらず、クラスや炭素材料などの吸収剤を多く添加することによって達成されなければならないが、これらは吸収剤および非適合性ポリマーマトリックスであり、吸収剤ポリマー基材による完全な浸透ができない。


発泡ポリマー複合材料の場合、添加する吸収剤の数が多いと、マトリックス中の欠陥の数を増加させるだけでなく、複合材料の剛性を高め、発泡剤の大量に直接つながり、膨張のために使用することができないしたがって、充填された高充填ポリマー複合材料は非常に困難になる。


表面の炭素材料として、グラフェンは良好な電磁波遮蔽/吸収特性を有する。 特に、CVDなどの方法で製造されたグラフェンの性能は、「完全」に近く、ポリマーとの親和性がなく、ポリマーマトリックス中に均一に分散することが困難である。


著者の研究チームは、揮発性物質のグラファイト酸化物含有量、グラファイト酸化物低温大気ストリッピングの規制により、グラフェン酸化物の酸素含有基を多く含み、中国発明特許をうまく適用する。


ポリイミドマイクロ発泡電磁波シールド材は強力です。


グラフェン酸化物表面酸素基を使用して、グラフェン酸化物/ポリイミド複合材料の相分離プロセスによって均一に分散された熱可塑性ポリイミド樹脂中のグラフェンの酸化を改善するためのブレンド方法による寧波材料の中国科学アカデミーの研究者は、 。


研究者らは、ポリマーマイクロフォーミングプロセスの伸張効果が、グラフェンの二次分散および細孔構造の周りのグラフェンの配向に寄与することを見出した。 マイクロ発泡材料中の酸化物の量は10wt%と高く、材料の密度は0.3g / cm 3であり、xバンド中の材料の平均比は36.4dB /(g / cm 3)であり、 。


しかしながら、研究者らは、ポリマーの微小発泡プロセス中に材料の体積が増加し、吸収剤の体積が減少したことにも留意した。 これは、ポリマーを発泡させる電磁波遮蔽/吸収材料の効率を直接損なう。


上記の問題をさらに解決するために、グラフェン表面のナノフェロ酸化鉄ナノ複合材料を用いた電磁マッチング、ポリイミドマイクロフォームの電磁波シールド性能の向上、 36.4dB /(g / cm3)から41.5dB /(g / cm3)に増加した。


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よりまれなことは、電磁波の反射ではなく、環境への二次的な汚染を再び低減する電磁波を吸収するポリマーマイクロセルラー発泡材料の電磁波をより多く吸収するナノメートル材料の特性に合致する複合電磁性能である。


将来、電子製品のサイズはますます小さくなり、エレクトロニクスの集積度はますます高くなります。これは必然的に「高品質光、薄い厚み、広い周波数帯域、強い吸収」に向けて電子遮蔽/吸収材料を必要とします。方向。


ポリマー微細発泡技術を使用して、中国科学アカデミーの寧波研究所の研究者は、ポリマー機能性マイクロ発泡フィルムおよび機能発泡ボード材料を首尾よく開発した。 使用されるポリマーマトリックスは、高性能ポリイミド樹脂または軟質ポリウレタン熱可塑性エラストマー樹脂であり得る。 開発された材料は、レーダー貫通材料、携帯電話電子支払吸収材料、吸収材パッチ、ステルス構造機能統合材料など、いくつかの新しい材料分野で使用することができます。