Elektromagnetische Übertragungsleistung von Kohlefasern

Was sind elektromagnetische Wellen?

Elektromagnetische Wellen sind neben Wasser, Luft und Lärm allmählich zur viertgrößten Umweltverschmutzung geworden. Darüber hinaus werden die von Menschen hergestellten elektronischen, elektrischen und Kommunikationsgeräte auch elektromagnetische Strahlung produzieren, und die Entwicklung und Forschung von elektromagnetischen Abschirmmaterialien ist allmählich zu einem Thema zunehmender Besorgnis geworden. Kohlefaser hat eine gute elektromagnetische Abschirmleistung, und Kohlefaser hat eine ausgezeichnete elektrische und thermische Leitfähigkeit, gute Flammhemmung, einen sehr niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten, eine geringe Strahlungsabsorption und eine Reihe von Vorteilen.

Elektromagnetische Abschirmung ist die Verwendung von leitfähigen oder magnetischen Materialien, um elektromagnetische Strahlung innerhalb eines bestimmten Raumes zu begrenzen.

Es gibt im Allgemeinen zwei Zwecke der elektromagnetischen Abschirmung, um interne abgestrahlte elektromagnetische Energie vom Austreten aus dem inneren Bereich zu begrenzen oder um zu verhindern, dass externe Strahlungsstörungen in einen bestimmten Bereich gelangen. Entsprechend dem Abschirmprinzip kann die elektromagnetische Abschirmung in drei Arten unterteilt werden: elektrische Feldabschirmung, magnetische Feldabschirmung und elektromagnetische Feldabschirmung. Das Wesentliche ist zu untersuchen, wie elektromagnetische Felder in verschiedenen spezifischen Problemen verteilt sind.

Vergleichstabelle für elektromagnetische Abschirmungen

Es gibt viele Möglichkeiten, elektromagnetische Abschirmmaterialien zu klassifizieren

Hauptsächlich einschließlich ferromagnetischer Materialien und metallguter Leitermaterialien, oberflächenleitender Abschirmmaterialien und gefüllter Abschirmverbundmaterialien. Unter ihnen ist das gefüllte Abschirmverbundmaterial ein elektromagnetisches Abschirmmaterialprodukt, das aus einer Matrix mit guter elektrischer Isolierung, leitfähigen Füllstoffen mit ausgezeichneter Leitfähigkeit und anderen Additiven besteht, und Kohlefaser gehört zu diesem elektromagnetischen Abschirmmaterial. Unter den rauen Bedingungen von 60°C und 90% relativer Feuchtigkeit, nach 2000h Haltbarkeitstest, kann das Kohlenstofffaserabschirmungsmaterial aus Kohlenstofffaser mit einer Länge von 3mm und CF/PVC-Harz mit einem Gehalt von 5wt% eine Abschirmwirkung von mehr als 30dB erreichen. Der CF-Gehalt ist 10wt%hi, der einen Abschirmungseffekt nahe dem von Kupferfolie erzielen kann.

Der Hauptgrund, dass Kohlefaser elektromagnetische Abschirmungsfähigkeit hat, ist seine gute elektrische Leitfähigkeit. Der allgemeine Volumenwiderstand der Kohlefaser liegt zwischen (0.8~1.8)×10-3Ω·cm, und die Leitfähigkeit steigt mit dem Anstieg der Wärmebehandlungstemperatur. Daher kann Kohlefaser nach Hochtemperatur-Graphitisierungsbehandlung zu einem ausgezeichneten reflektierenden Material für elektromagnetische Wellen werden. Derzeit konzentriert sich die Forschung an Kohlefasern durch staatliche Unternehmen hauptsächlich auf die mechanischen Eigenschaften, und es gibt noch relativ wenig Forschung im elektromagnetischen Bereich.

Endkappe mit elektromagnetischer Abschirmung aus Kohlefaser

Wenn die Anordnungsrichtung der Kohlefaser parallel zum einfallenden elektrischen Feld ist, da die Kohlefaser selbst eine Art elektrisches Verlustmaterial mit ausgezeichneter Leitfähigkeit ist, wird zu diesem Zeitpunkt ein großer Leitungsstrom in der Kohlefaser erzeugt, und das einfallende elektrische Feld wird stark reflektiert, was nah an der Reflexionswirkung von Metall ist; Der andere Fall ist, wenn die Anordnungsrichtung der Kohlefaser senkrecht zum einfallenden elektrischen Feld ist, wirkt die Kohlefaser als Verlustmedium der Radarwelle zu diesem Zeitpunkt; und wenn der Winkel zwischen der Anordnungsrichtung der Kohlefaser und dem einfallenden elektrischen Feld unsicher ist, da das reflektierte elektrische Feld nicht parallel zum einfallenden elektrischen Feld ist, erzeugt das reflektierte elektrische Feld eine reflektierte elektrische Feldkomponente senkrecht zum einfallenden elektrischen Feld, die eine bestimmte wellenauslöschende Wirkung hat.

Die Vorteile der Kohlefaser, die alselektromagnetisches Abschirmmaterial

Neben der ausgezeichneten elektromagnetischen Abschirmleistung hat Kohlefaser auch die Eigenschaften von hoher Festigkeit und geringem Gewicht. Im Ausland wurden Kohlenstofffaserverbundmaterialien auf Tarnflugzeuge und andere Flugzeuge angewendet, und die Kohlenstofffaser wurde modifiziert, um elektromagnetische Wellenreflexion zu reduzieren. In China ist die elektromagnetische Abschirmtechnologie der Kohlefaser relativ nicht so ausgereift wie im Ausland. Die Forschungsschwerpunkte der meisten Unternehmen konzentrieren sich auf harzbasierte Verbundwerkstoffe mit Kohlenstofffaser als Füllstoff. Die Entwicklung und Forschung der elektromagnetischen Abschirmung von Kohlefasern ist noch ein langer Weg zu gehen.