Con el rápido desarrollo de la industria electrónica y la amplia aplicación de equipos electrónicos, la radiación de ondas electromagnéticas se considera el cuarto mayor peligro público después de la contaminación del agua, la contaminación acústica y la contaminación del aire.
Las ondas electromagnéticas de alta frecuencia emitidas por los dispositivos electrónicos no solo causarán el funcionamiento anormal de los dispositivos electrónicos, sino que también afectarán la vida normal de las personas e incluso amenazarán los secretos militares del Estado. Por ejemplo, la radiación de ondas electromagnéticas de alta frecuencia puede afectar o incluso destruir dispositivos sensibles de equipos militares, invalidando o descontrolando el sistema de mando de Radiocomunicación y la plataforma moderna de combate de armas.
Además, las ondas electromagnéticas emitidas por los dispositivos electrónicos pueden inducir ciertas enfermedades, como sueño insuficiente, mareos, vómitos, y graves pueden inducir cáncer, enfermedades cardiovasculares, etc.
Por lo tanto,Material de blindaje electromagnético / absorción de ondasLa investigación y el desarrollo han atraído una gran atención de los círculos académicos e industriales de todo el mundo.
El Grafeno trae sorpresas
El llamadoMaterial absorbente de blindaje electromagnéticoIncluye principalmente materiales compuestos metálicos y poliméricos. Los materiales tradicionales de blindaje electromagnético a base de metal tienen problemas como alta densidad y diseño estructural difícil, y su aplicación también está limitada.
Afortunadamente, los materiales compuestos poliméricos / absorbentes tienen una buena diseñabilidad y pueden resolver parcialmente los cuellos de botella técnicos existentes en los materiales de blindaje electromagnético a base de metal. Entre ellos, los materiales de blindaje electromagnético / absorción de ondas a base de polímeros con estructura de micropulverización son una de las direcciones de investigación candentes en este campo en los últimos años.
La razón es que la estructura de las burbujas no solo da la ventaja de que el material de blindaje electromagnético / absorción de ondas es ligero, sino que la acción de tracción bidireccional producida por el proceso de espuma también es propicia para los absorbentes en la matriz de polímero de dispersión secundaria. Al mismo tiempo, la introducción de la estructura de la burbuja puede hacer que las ondas electromagnéticas que entran en el material caigan en la "estructura del laberinto", mejorando así significativamente la eficiencia del blindaje electromagnético del material y evitando eficazmente las fugas electromagnéticas del material.
Sin embargo, la resina polimérica en sí no tiene propiedades de blindaje electromagnético / absorción de ondas y debe lograrse añadiendo una gran cantidad de absorbentes, como ferritas o materiales de carbono, pero estos absorbentes son incompatibles con la matriz polimérica, lo que hace que el absorbente no pueda ser completamente impregnado por la matriz polimérica.
Y para la espuma de materiales compuestos poliméricos, la adición de un gran número de absorbentes no solo aumenta la cantidad de defectos en la matriz, sino que también aumenta la rigidez del material compuesto, lo que conduce directamente a que un gran número de espumantes no se puedan utilizar para la expansión del material, por lo que,Materiales compuestos de polímeros de alto rellenoLa espuma se vuelve extremadamente difícil.
Como material de carbono en una gran superficie específica, el Grafeno tiene buenas propiedades de blindaje electromagnético / absorción de ondas. En particular, el Grafeno preparado por métodos como el CVD tiene propiedades casi "perfectas", no tiene afinidad con el polímero y es difícil dispersarse uniformemente en la matriz de polímero.
El equipo de investigación científica del autor ha logrado el desprendimiento a baja temperatura y presión atmosférica del óxido de grafito regulando el contenido de sustancias volátiles en el óxido de grafito, ha preparado óxido de Grafeno con una gran cantidad de grupos que contienen oxígeno y ha solicitado con éxito la patente de invención china.
El material de blindaje electromagnético de micropulverización de poliimida muestra su poder.
Utilizando los ricos grupos oxigenados en la superficie del Grafeno de óxido, los investigadores del Instituto de materiales de Ningbo de la Academia China de Ciencias mejoraron la dispersión del Grafeno de óxido en la resina de poliimida termoplástica a través de la mezcla y lograron introducir una estructura celular uniforme en los materiales compuestos de poliimida / Grafeno de óxido a través del Proceso de separación de fases.
Los investigadores encontraron que la acción de tracción formada in situ durante el proceso de micropulverización del polímero no solo ayudó a la dispersión secundaria del grafeno, sino que también promovió la orientación del Grafeno alrededor de la estructura celular. La cantidad añadida de óxido de Grafeno en el material espumoso puede ser tan alta como 10% en peso, la densidad del material es de aproximadamente 0,3g / cm3, y la eficiencia media específica de blindaje electromagnético del material en la banda X es de 36,4 DB / (g / cm3).
Sin embargo, los investigadores también notaron que durante el proceso de micropulverización del polímero, el volumen del material aumentará y el volumen del absorbedor disminuirá. Esto perjudica directamente la eficiencia de los materiales de blindaje electromagnético / absorción de ondas de micro - espuma de polímero.
Para resolver aún más el problema anterior, los investigadores sintetizaron Nano - tetróxido de hierro in situ en la superficie del grafeno, utilizando la coincidencia electromagnética de los nanomateriales compuestos mencionados, prepararon con éxito materiales de blindaje electromagnético de micro - espuma de poliimida con mejores propiedades de blindaje electromagnético, que aumentaron de 36,4 DB / (g / cm3) a 41,5 DB / (g / cm3).
Lo que es más raro es que,Nanomateriales compuestosLas características de emparejamiento de las propiedades electromagnéticas hacen que los materiales de espuma de polímero absorban más ondas electromagnéticas que reflejen ondas electromagnéticas, lo que sin duda reduce una vez más la contaminación secundaria del medio ambiente por ondas electromagnéticas.
En el futuro, el tamaño de los productos electrónicos será cada vez más pequeño y la integración de los dispositivos electrónicos será cada vez mayor, lo que inevitablemente requerirá que los materiales de blindaje / absorción electrónica se desarrollen en la dirección de "masa ligera, espesor delgado, banda de frecuencia ancha y absorción fuerte".
Investigadores de Advanced Academy Technology co., Ltd. han desarrollado con éxito películas de micropulverización funcional de polímeros y materiales de placas de micropulverización funcional utilizando la tecnología de micropulverización de polímeros. La matriz de polímero utilizada puede ser una resina de poliimida de alto rendimiento o una resina de elástico termoplástico de poliuretano flexible. Los materiales desarrollados se pueden utilizar en materiales de transmisión de ondas de radar, materiales de absorción de ondas de pago electrónico de teléfonos móviles,Parches absorbentes de ondas, materiales integrados funcionales de estructura sigilosa y otros nuevos campos de materiales.
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