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石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)、自動駕駛、可穿戴設(shè)備的發(fā)展,電路越來越復(fù)雜,無論是汽車的中控集成式系統(tǒng)、高性能音響系統(tǒng),還是體積越來越小的5G通信設(shè)備(手機(jī)及基站),或是要求精度越來越高的儀器儀表,要保證這些電子設(shè)備的正常運行,電磁干擾屏蔽是至關(guān)重要的,更加迫切需要開發(fā)具有高屏蔽效能(SE)的超薄、輕質(zhì)、高強(qiáng)度和導(dǎo)熱電磁干擾(EMI)屏蔽材料,石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用也越來越廣泛

而電子設(shè)備在工作時,既不希望被外界電磁波干擾,又不希望自身輻射出電磁波干擾外界設(shè)備及危害人體健康,所以需要阻斷電磁波的傳播路徑,因此自身產(chǎn)生的電磁波需要被吸收,而外界入射的電磁波需要被反射或吸收,這就使得不同屏蔽機(jī)制的電磁干擾屏蔽材料可用于不同的應(yīng)用場景,石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用也越來越廣泛。

傳統(tǒng)的金屬如銅和鋁等是常用的電磁屏蔽材料,但它們易被腐蝕、密度過高,并且以反射電磁波為主,這會造成二次污染,因此其應(yīng)用場景受到限制。因此在便攜式可穿戴設(shè)備和航空航天材料中,具備優(yōu)異力學(xué)性能和超低密度的電磁屏蔽材料---石墨烯復(fù)合材料,才是真正的剛需,石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用也越來越廣泛。

石墨烯特殊的二維片層結(jié)構(gòu),有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,在涂層中層錯排列不僅可以阻擋腐蝕介質(zhì)的滲透形成物理阻隔,而且石墨烯的表面很大,應(yīng)用較少的石墨烯就可以起到有效的阻擋和物理屏蔽作用,石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用也越來越廣泛。

而采用了蜂窩狀多孔石墨烯材料,屏蔽效能就可以達(dá)到40dB左右,石墨烯復(fù)合材料在電磁屏蔽中的應(yīng)用也越來越廣泛,而石墨烯的厚度,也會影響電磁屏蔽性能:48.3 μm的蜂窩狀多孔石墨烯材料,在10GHz時的電磁屏蔽性能大約是40dB,這時它能屏蔽99.99% 的入射電磁波;當(dāng)把該材料堆疊到多層后,電磁屏蔽性能可達(dá)60dB以上,并能衰減99.999%以上的入射電磁波了,這個我們在下一節(jié)中展開詳細(xì)講解。

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