Propiedades de transmisión electromagnética de las fibras de carbono

¿Qué son las ondas electromagnéticas?

Las ondas electromagnéticas se han convertido gradualmente en la cuarta mayor contaminación ambiental después del agua, el aire y el ruido. Además, los equipos electrónicos, eléctricos y de comunicación fabricados por la gente también producirán radiación electromagnética, el desarrollo y la investigación de materiales de blindaje electromagnético se han convertido gradualmente en una preocupación cada vez mayor. La fibra de carbono tiene un buen rendimiento de blindaje electromagnético, y la fibra de carbono tiene una excelente conductividad eléctrica y térmica, buena resistencia al fuego, muy bajo coeficiente de expansión térmica, baja absorción de radiación y una serie de ventajas.

El blindaje electromagnético es el uso de materiales conductores o magnéticos para limitar la radiación electromagnética en un espacio específico.  

El blindaje electromagnético suele tener dos objetivos: uno es limitar la fuga de energía electromagnética de la radiación interna de la región interna, y el otro es prevenir la interferencia de la radiación externa en la región específica. Según el principio de blindaje, el blindaje electromagnético puede dividirse en tres tipos: blindaje eléctrico, blindaje magnético y blindaje electromagnético. Su esencia es estudiar la distribución del campo electromagnético en varios problemas específicos.

Diagrama de contraste del blindaje electromagnético

Hay muchos métodos para clasificar los materiales de blindaje electromagnético

Incluye principalmente material ferromagnético y material conductor metálico, material de blindaje conductor superficial y material compuesto de blindaje de relleno. Entre ellos, el compuesto de blindaje de relleno es un producto de material de blindaje electromagnético compuesto por un sustrato con un buen aislamiento eléctrico y un relleno conductor con una excelente conductividad eléctrica, etc. la fibra de carbono pertenece al material de blindaje electromagnético. Bajo las malas condiciones de 60℃ y 90% de humedad relativa, el material de blindaje de fibra de carbono hecho de fibra de carbono de 3 mm de largo y 5% en peso de resina CF / PVC puede alcanzar el efecto de blindaje de más de 30 DB después de 2000 horas de prueba de durabilidad. El contenido de CF es de 10 wt% hi, que puede lograr un efecto de blindaje cercano a la lámina de cobre.

La razón principal de la capacidad de blindaje electromagnético de la fibra de carbono es su buena conductividad eléctrica. La resistividad volumétrica común de la fibra de carbono está entre (0,8 ~ 1,8) × 10 - 3 ω·cm, y la conductividad eléctrica aumenta con el aumento de la temperatura de tratamiento térmico. Por lo tanto, después del tratamiento de grafitización a alta temperatura, la fibra de carbono puede convertirse en un buen material de reflexión de ondas electromagnéticas. En la actualidad, la investigación sobre la fibra de carbono en las empresas estatales se centra principalmente en las propiedades mecánicas, mientras que la investigación sobre el campo electromagnético es relativamente escasa.

Escudo electromagnético de fibra de carbono

Cuando la dirección de alineación de la fibra de carbono es paralela al campo eléctrico incidente, debido a que la fibra de carbono es una especie de material de pérdida eléctrica con excelente conductividad eléctrica, se producirá una gran corriente de conducción en la fibra de carbono, y el campo eléctrico incidente se reflejará fuertemente, cerca del efecto de reflexión del metal. En otro caso, cuando la dirección de alineación de las fibras de carbono es perpendicular al campo eléctrico incidente, las fibras de carbono Act úan como medio de pérdida de onda de rayda. Cuando el ángulo entre la dirección de alineación de la fibra de carbono y el campo eléctrico incidente es incierto, debido a que el campo eléctrico reflejado no es paralelo al campo eléctrico incidente, el campo eléctrico reflejado producirá un componente de campo eléctrico reflejado perpendicular al campo eléctrico incidente, que tiene un cierto efecto de eliminación de ondas.

Fibra de carbono comoMaterial de blindaje electromagnético

La fibra de carbono no sólo tiene un excelente rendimiento de blindaje electromagnético, sino que también tiene las características de alta resistencia y peso ligero. En el extranjero, los compuestos de fibra de carbono se han utilizado en aviones sigilosos y otros aviones, y la fibra de carbono se ha modificado para reducir la reflexión de ondas electromagnéticas. En China, la tecnología de blindaje electromagnético de fibra de carbono no está tan madura como en el extranjero. La mayoría de las empresas se dedican principalmente a la investigación de compuestos a base de resina con fibra de carbono como relleno. Queda un largo camino por recorrer para desarrollar e investigar el rendimiento del blindaje electromagnético de fibra de carbono.