碳纖維的電磁屏蔽性能怎么樣
含碳量在90%以上的高強度高模量纖維。耐高溫居所有化纖之首。用腈綸和粘膠纖維做原料，經(jīng)高溫氧化碳化而成。下面是小編為大家整理的碳纖維的電磁屏蔽性能怎么樣，僅供參考，歡迎閱讀。
電磁波逐漸成為除水、空氣、噪音、之外的第四大環(huán)境污染。除此之外，人們所制造的電子、電器和通訊設備也會(huì )產(chǎn)生電磁輻射，電磁屏蔽材料的開(kāi)發(fā)與研究逐漸成為人們日益關(guān)注的問(wèn)題。碳纖維具有良好的電磁屏蔽性能，并且碳纖維具備優(yōu)異的電、熱傳導性，阻燃性能良好，熱膨脹系數極低、低輻射線(xiàn)吸收性等一系列優(yōu)點(diǎn)。
電磁屏蔽是利用導電或者導磁材料將電磁輻射限制在某一規定的空間范圍內。電磁屏蔽的目的一般有兩個(gè)，限制內部輻射的電磁能量泄露出該內部區域，或者是防止外來(lái)的輻射干擾進(jìn)入某一區域。按照屏蔽原理可將電磁屏蔽分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽三種，實(shí)質(zhì)都是研究電磁場(chǎng)在各種具體問(wèn)題中局部空間如何分布的問(wèn)題。
電磁屏蔽材料分類(lèi)方法有很多種，主要有鐵磁材料與金屬良導體材料、表層導電型屏蔽材料和填充型屏蔽復合材料。其中填充型屏蔽復合材料是由電絕緣性較好的基體和具有優(yōu)良導電性能的.導電填料及其它助劑所組成的電磁屏蔽材料制品，碳纖維就屬于這種電磁屏蔽材料。在60℃和相對濕度為90%的惡劣條件下，經(jīng)2000h的耐久測試中，3mm長(cháng)度的碳纖維與含量為5wt%的CF/PVC樹(shù)脂制成的碳纖維屏蔽材料可獲得30dB以上的屏蔽效果，當CF含量為10wt%hi，可達到接近銅箔的屏蔽效果。
碳纖維具有電磁屏蔽能力的主要原因是因為其具有較好的導電性能。碳纖維常見(jiàn)的體積電阻率在(0.8~1.8)×10- 3Ω·cm 之間，并且電導率會(huì )隨著(zhù)熱處理溫度的升高而增大。所以碳纖維在經(jīng)過(guò)高溫石墨化處理之后，可以成為電磁波優(yōu)秀的反射材料。目前國企業(yè)對碳纖維的研究主要還是集中在力學(xué)性能上，在電磁領(lǐng)域的研究還是比較少。
當碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)平行時(shí)，由于碳纖維本身是一種優(yōu)良的導電性的電損耗材料，碳纖維中此時(shí)會(huì )產(chǎn)生較大的傳導電流，對入射的電場(chǎng)產(chǎn)生強反射，具有接近于金屬的反射效果；另一種情況是當碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)垂直時(shí)，碳纖維在這時(shí)作為雷達波的損耗介質(zhì)；而當碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)的夾角不確定時(shí)，由于反射電場(chǎng)與入射電場(chǎng)不相平行，反射電場(chǎng)會(huì )產(chǎn)生一個(gè)與入射電場(chǎng)垂直的反射電場(chǎng)分量，從而起到一定的消波作用。
除了電磁屏蔽性能優(yōu)良外，碳纖維還具有高強度輕質(zhì)量等特點(diǎn)。在國外已經(jīng)將碳纖維復合材料應用于隱形飛機等飛行器上，并且通過(guò)對碳纖維改性達到減少電磁波反射的目的。在國內，碳纖維電磁屏蔽的技術(shù)相對來(lái)說(shuō)沒(méi)有國外那么成熟，多數企業(yè)的主要研究方面集中在碳纖維作為填料的樹(shù)脂基復合材料上，碳纖維電磁屏蔽性能的開(kāi)發(fā)研究還是任重道遠的。
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