Hiệu suất truyền điện từ của sợi carbon

Sóng điện từ là gì?

Sóng điện từ đã dần trở thành ô nhiễm môi trường lớn thứ tư ngoài nước, không khí và tiếng ồn. Ngoài ra, các thiết bị điện tử, điện và thông tin liên lạc do con người sản xuất cũng tạo ra bức xạ điện từ, và việc phát triển và nghiên cứu vật liệu che chắn điện từ dần trở thành mối quan tâm ngày càng tăng. Sợi carbon có hiệu suất che chắn điện từ tốt, sợi carbon có độ dẫn điện và dẫn nhiệt tuyệt vời, chống cháy tốt, hệ số giãn nở nhiệt rất thấp, hấp thụ bức xạ thấp và một loạt các ưu điểm khác.

Che chắn điện từ là việc sử dụng vật liệu dẫn điện hoặc từ tính để hạn chế bức xạ điện từ trong một không gian cụ thể.  

Che chắn điện từ thường có hai mục đích, một là hạn chế rò rỉ năng lượng điện từ bức xạ bên trong từ khu vực bên trong, hai là ngăn chặn nhiễu bức xạ bên ngoài xâm nhập vào một khu vực nhất định. Theo nguyên tắc che chắn, lá chắn điện từ có thể được chia thành ba loại: lá chắn điện trường, lá chắn từ trường và lá chắn trường điện từ. Bản chất của nó là nghiên cứu sự phân bố của trường điện từ trong các vấn đề cụ thể khác nhau.

Biểu đồ tương phản được che chắn điện từ

Có nhiều cách phân loại vật liệu che chắn điện từ

Chủ yếu bao gồm vật liệu sắt từ và vật liệu dẫn kim loại tốt, vật liệu che chắn dẫn điện bề mặt và vật liệu composite che chắn đầy. Trong số đó, vật liệu composite che chắn đầy là sản phẩm vật liệu che chắn điện từ bao gồm ma trận cách điện tốt, chất độn dẫn điện tuyệt vời và các chất phụ gia khác, sợi carbon thuộc loại vật liệu che chắn điện từ này. Trong điều kiện khắc nghiệt ở 60 ° C và 90% RH, sau 2000 giờ thử nghiệm độ bền, vật liệu che chắn bằng sợi carbon được làm từ sợi carbon có chiều dài 3 mm và nhựa CF/PVC có nội dung 5 wt có thể đạt được hiệu quả che chắn trên 30 dB. Hàm lượng CF là 10wt% hi, có thể đạt được hiệu ứng che chắn gần với lá đồng.

Lý do chính mà sợi carbon có khả năng che chắn điện từ là độ dẫn điện tốt của nó. Điện trở suất thể tích phổ biến của sợi carbon nằm trong khoảng (0,8~1,8) × 10-3Ω · cm, và độ dẫn sẽ tăng lên khi nhiệt độ xử lý nhiệt tăng lên. Do đó, sau khi xử lý graphizing nhiệt độ cao, sợi carbon có thể trở thành vật liệu phản xạ tuyệt vời cho sóng điện từ. Hiện nay, các nghiên cứu của các công ty nhà nước về sợi carbon chủ yếu tập trung vào các tính chất cơ học và tương đối ít nghiên cứu về trường điện từ.

Sợi carbon điện từ Shield End Cap

Khi hướng sắp xếp của sợi carbon song song với điện trường tới, vì bản thân sợi carbon là một vật liệu mất điện có độ dẫn tuyệt vời, tại thời điểm này sợi carbon sẽ tạo ra dòng điện dẫn lớn hơn, điện trường tới sẽ bị phản xạ mạnh, gần với hiệu ứng phản xạ của kim loại; Một tình huống khác là khi sự sắp xếp của sợi carbon vuông góc với điện trường tới, sợi carbon hoạt động như một phương tiện truyền thông mất mát cho sóng radar tại thời điểm này; Khi góc giữa hướng sắp xếp của sợi carbon và điện trường tới là không chắc chắn, do điện trường phản xạ không song song với điện trường tới, điện trường phản xạ sẽ tạo ra thành phần điện trường phản xạ vuông góc với điện trường tới, có tác dụng tiêu cực nhất định.

Sợi carbon như mộtVật liệu che chắn điện từ

Ngoài việc có đặc tính che chắn điện từ tuyệt vời, sợi carbon còn có đặc tính cường độ cao và trọng lượng nhẹ. Ở nước ngoài, vật liệu composite sợi carbon đã được sử dụng trong máy bay tàng hình và các máy bay khác, và sợi carbon đã được sửa đổi để giảm phản xạ sóng điện từ. Ở Trung Quốc, công nghệ che chắn điện từ sợi carbon tương đối kém trưởng thành hơn ở nước ngoài. Lĩnh vực nghiên cứu chính của hầu hết các công ty tập trung vào vật liệu composite dựa trên nhựa sử dụng sợi carbon làm chất độn. Việc phát triển và nghiên cứu hiệu suất che chắn điện từ của sợi carbon vẫn còn một chặng đường dài.