前处理方式对壳核型Ag/SiO2电磁屏蔽涂层的影响

目的 制备镀层密实均匀、不易脱落、与树脂结合性好的壳核型Ag/SiO2导电粉体,以获得性能优异的Ag/SiO2电磁屏蔽涂层.方法 分别使用敏化、偶联剂改性、高分子表面包覆前处理方式,以葡萄糖作还原剂,氨水作Ag+络合剂,进行化学镀银,制备Ag/SiO2微珠.测试了复合粉体的导电性能,并结合试验现象,分析了前处理反应机理和银层生长机理.采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪,对不同前处理方式的Ag/SiO2微珠结构进行表征与验证.用不同前处理方式制备的Ag/SiO2微珠为填料,不饱和聚酯树脂为基体,制备导电涂层,研究不同Ag/SiO2微珠与涂层的结合性能以及填料含量对涂层导电性能的影响.结果 采用敏化前处理法所制备的Ag/SiO2微珠银层均匀、密实、无脱落,明显优于其他两种前处理方式,其压实电阻可低至144.04 m?,并且Ag/SiO2微珠填料添加量在80％时,可形成最优的导电通路,体积电阻率低至0.0051?·cm,电磁波频率8.2～12.4 GHz下的电磁屏蔽效能可达到51.9 dB.结论 采用敏化法前处理玻璃微珠表面可镀覆出质量优异的银层,且在树脂体系中导电性能好,可作为优质的电磁屏蔽剂制备导电涂层.     

表面活性剂对玻璃微珠镀银微观结构及性能影响

利用硅烷偶联剂KH792对小粒径玻璃微珠(GMs)表面进行修饰改性,以葡萄糖为还原剂,通过化学镀法制得玻璃微珠镀银(GMs@Ag)复合粒子,探讨了不同类型表面活性剂对样品物相、微观结构、外观及电性能的影响。将该复合粒子作为导电填料,制备柔性电磁屏蔽织物,对样品的电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明:添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和阿拉伯树胶(AG)复合表面活性剂制备的GMs@Ag镀层致密、均匀、连续,粉末电阻率值为12.4 mΩ.cm,在其添加量为70%,在电磁波频率为30~1500 MHz下,涂层的电磁屏蔽效能可达到40 dB以上,有一定的应用前景。     

原位一步法合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子

采用原位法在低温下一步合成Ag/Fe2O3磁性核壳纳米粒子,并采用XRD,TEM和UV光谱研究了Ag-Fe2O3核壳纳米复合材料的结构。结果表明,纳米银粒子表面被Fe2O3层包覆,Ag核的平均粒径大约为35nm,Fe2O3壳层平均厚度约为7.5nm或15nm,形成了核壳结构的电磁复合纳米粒子。在室温下,饱和磁化强度达到0.98(A·m2)·kg-1,矫顽力8.48×103A/m;Ag/Fe2O3核壳粒子的导电率达到0.62S/cm。通过此法可以比较容易的控制核和壳的尺寸以及复合粒子的单分散性,并得到较高的产率,在催化剂、医药、光电等领域有着广阔的应用前景。     

三层电磁屏蔽复合材料结构设计

随着信息和电子技术的飞速发展,对电磁屏蔽性能的要求越来越高,电磁屏蔽材料由单一材料向复合材料的方向发展。复合材料屏蔽效能不仅取决材料本身,还与复合材料的结构密切相关。本文以3层机械电磁屏蔽复合材料为基础,运用Schelkunoff的传输线理论研究电磁屏蔽复合材料的结构与电磁屏蔽效能的关系为以后电磁屏蔽结构设计提供基础。研究结果表明Cu＋非晶＋Cu3层复合结构电磁屏蔽性能在射频段明显优于Cu＋Cu＋非晶3层复合结构,但在0．1MHz以下的频率段和800MHz以上频率段差别并不大。     

电磁屏蔽涂料用银基粉体材料研究

采用机械合金化等技术,制备了导电性能优异的Ag系、Ag/Cu系、Ag/Ni系粉体材料和电磁屏蔽涂料.粉体材料微细,呈片状;涂料表面电阻、电阻率低,满足使用要求.优异的导电性能使得涂料具有良好的电磁屏蔽性能,复合涂料的电磁屏蔽效能在100 kHz～1.5 GHz频段范围内可达到30 dB～90 dB.对电磁屏蔽涂料的屏蔽效能进行了理论分析.     

超细镍纤维复合材料的电磁屏蔽研究

在外加磁场的诱导作用下,采用常压液相还原法,制备较大量直径约为250 nm、长度可达100 μm的超细镍纤维。分别将得到的镍纤维和商品微米镍粉作为填料制备树脂基导电复合材料,在130 MHz~1.5 GHz的频段范围内测定复合材料的电磁屏蔽性能与镍填料含量的关系。结果表明,跟微米镍复合材料相比,镍纤维复合材料具有更好的电磁屏蔽性能。镍纤维含量为33.3%（质量分数）的复合材料的平均电磁屏蔽效果为15.7 dB。     

金属纤维/聚合物复合材料的制备及其电磁屏蔽效能

填充金属纤维的复合材料由于具有优异的电磁屏蔽效能（EMSE）而广泛应用于电磁干扰领域。本研究采用浸渗和机械搅拌法分别制备了316L纤维/环氧树脂和Cu纤维/环氧树脂两种复合材料,并测试了其电磁屏蔽效能。研究表明,当316L纤维长径比从200增加到1000时,316L纤维/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽效能逐渐增大,而当长径比从1000增加到3000时,其复合材料的电磁屏蔽效能迅速下降;当316L纤维的含量从10wt%增加到25wt%时,复合材料的电磁屏蔽效能逐渐增大。对于316L纤维/环氧树脂复合材料而言,316L纤维的最佳参数为：纤维直径为?8μm、含量为25wt%、长径比为1000,其复合材料的电磁屏蔽效能最高可达-78dB。对于Cu纤维/环氧树脂复合材料而言,Cu纤维的最佳参数为：纤维直径为?120μm、含量为2.0wt%。     

不同形貌羰基铁的复合对电磁特性及吸波性能的影响

目的增强羰基铁的低频吸波性能,掌握吸收峰频率的调控方法。方法将球形羰基铁与片状羰基铁混合,制作复合材料。通过扫描电子显微镜对两种羰基铁的微观形貌进行分析。通过矢量网络分析仪测量5种质量配比下(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)羰基铁复合材料的复介电常数和复磁导率,分析不同形貌羰基铁的复合对电磁特性的影响。同时分析不同配比羰基铁复合材料的吸波性能。结果随着球形羰基铁加入比例的提高,复合材料的复介电常数实部和虚部均逐步下降。羰基铁复合材料的复磁导率实部整体变化不大,虚部呈下降趋势。当片状羰基铁和球形羰基铁质量比为1∶2时,在3.08 GHz处最大吸波性能为20.2 dB,有效吸波带宽(反射率损耗不大于8 dB)为2.43 GHz。结论球形羰基铁的加入可以有效调控复合材料的吸收峰在低频范围内定向移动,增强1~4 GHz范围内的低频吸波强度,扩宽有效吸波带宽。球形羰基铁的加入,降低了片状羰基铁的介电常数,复合材料的电磁阻抗匹配条件得到优化,电磁损耗耦合效应增强,从而提升了该复合材料的吸波性能。     

开孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用加压渗流法制备不同特征参数的开孔泡沫铝,在50～1050MHz电磁波频率内研究了开孔泡沫铝的屏蔽特性,并探讨了泡沫铝的孔径和厚度对其电磁屏蔽性能的影响.结果表明:在50～1050MHz频率范围内,泡沫铝具有较好的电磁屏蔽性能,其屏蔽效能为25～75dB.在50～850MHz频率内,泡沫铝的孔径增大,其电磁屏蔽效能上升;但当频率在850～1050MHz之间时,孔径变化对泡沫铝屏蔽效能的影响可以忽略不计.在50～700MHz频率之间时,随着泡沫铝厚度的增加,其屏蔽效能增大,但当频率在700～1050MHz之间时,厚度对屏蔽效能的影响可以忽略.     

掺合材石墨不锈钢纤维对水泥基材料电磁屏蔽效能的影响研究

介绍了平板材料对高频电磁波的屏蔽原理,研究掺合材（硅灰、矿渣、煤渣）、石墨和不锈钢纤维对水泥基材料的电磁屏蔽效能、电阻率和强度的影响。结果表明：在8.5～11.0GHz时,掺不锈钢纤维的水泥基材料有较好的屏蔽效能。掺合材对水泥基材的屏蔽效能的影响为：在8.5～10.0 GHz时,电磁屏蔽效能最高,达33.92 dB,为水泥砂浆屏蔽效能的170%;在11 GHz时,掺煤渣的水泥基材的电磁屏蔽效能最高,为36 dB。     

非晶态合金填充氯化聚乙烯的电磁屏蔽性能研究

通过混炼和压片工艺制备了非晶态合金填充的氯化聚乙烯电磁屏蔽橡胶。通过SEM、XRD、屏蔽效能测试和拉伸试验,研究了填充比对电磁屏蔽效能和拉伸强度的影响。结果表明,材料在10 MHz～100 MHz频率范围内的屏蔽效能最大,可以达到28 dB,具有一定的屏蔽效果。体系中可以形成一定的导电通路,但没有达到体系的阈值。非晶态合金的加入可以提高屏蔽橡胶的低频吸收损耗,屏蔽效能随频率升高呈下降趋势。非晶态合金对橡胶基体的拉伸强度有一定影响。     

铁镍磁性涂层碳纤维软磁性能及电磁屏蔽效能的研究

目的制备兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料。方法采用化学镀的方法在碳纤维表面制备FeNi合金涂层和Ni涂层。运用SEM、EDS、XRD分析涂层碳纤维的形貌、成分和镀层结构。通过VSM研究其软磁性能。采用万用表测量其电阻并计算电导率。利用网络矢量分析仪测量其电磁参数并计算其电磁屏蔽效能,进而对FeNi合金涂层碳纤维和Ni涂层碳纤维的上述性能进行对比。结果金属镀层均匀且晶粒细小。FeNi合金涂层碳纤维的矫顽力为29.25 Oe,饱和磁化强度为25.61 emu/g。在7.92~18 GHz频率范围内,FeNi合金涂层碳纤维的电磁屏蔽效能均在30 dB以上,峰值为40.79 dB。结论金属涂层能使碳纤维具有软磁性能,并能有效地调整其电磁参数,进而显著提高其电磁屏蔽效能。与Ni涂层碳纤维相比,FeNi合金涂层碳纤维的上述性能更加优异。该研究为兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料的制备提供了新方案。     

石墨烯基电磁功能材料

二维纳米材料拥有优异的电学、热学和力学性能,在高技术领域展现出巨大的应用潜力。其中,石墨烯具有大的比表面积和高的载流子浓度,是当代科技关注的对象。系统地展示了石墨烯基电磁功能材料的电磁响应机制以及吸波与屏蔽性能。在研究的电磁波频段(2~18 GHz),电磁损耗一般包括电导损耗、多重弛豫、磁共振及磁涡流。详细地介绍了这四种电磁损耗行为的物理形成机制和响应特性,总结了不同石墨烯基电磁功能材料的电磁损耗来源,并提出了设计高性能电磁功能材料的策略。随后,展示了高性能电磁功能材料的应用标准,给出了微波吸收与电磁屏蔽的响应规律,提出了两种改善电磁响应性能的方法。在电磁功能材料性能方面,介绍了石墨烯基电磁功能材料在微波吸收和电磁屏蔽领域最新研究进展。所涉内容涵盖石墨烯单相材料、异质材料及高温介电特性和电磁响应。另外,还系统地分析了石墨烯基电磁功能材料当前发展所面临的关键问题,并展望了未来的研究与发展方向。     

非晶态合金在电磁屏蔽领域中的应用现状

非晶态合金是性能优异的软磁材料,在电磁屏蔽领域获得了良好的应用效果。本文在介绍电磁屏蔽机理的基础上,对非晶态合金作为电磁屏蔽材料在国内外的研究和应用情况进行了综述,并对今后的应用前景进行了展望。     

金属纤维电磁屏蔽材料的研究进展

描述电磁辐射的危害及电磁屏蔽材料的屏蔽机制,重点阐述金属纤维制备电磁屏蔽织物、电磁屏蔽聚合物材料及电磁屏蔽建筑与装饰材料的应用及研究进展,并对未来电磁屏蔽材料的发展趋势作预测,指出开发具有高吸收率、低反射率与低透射率的高性能、低消耗兼绿色环保的新型电磁屏蔽材料是未来的研究重点,同时对材料内部组织与结构进行优化,改进成型工艺,提高其电磁屏蔽效能     

开孔泡沫铝的电磁屏蔽性能

采用加压渗流法制备不同特征参数的开孔泡沫铝,在50～1050MHz电磁波频率内研究了开孔泡沫铝的屏蔽特性,并探讨了泡沫铝的孔径和厚度对其电磁屏蔽性能的影响。结果表明：在50～1050MHz频率范围内,泡沫铝具有较好的电磁屏蔽性能,其屏蔽效能为25～75dB。在50～850MHz频率内,泡沫铝的孔径增大,其电磁屏蔽效能上升;但当频率在850～1050MHz之间时,孔径变化对泡沫铝屏蔽效能的影响可以忽略不计。在50～700MHz频率之间时,随着泡沫铝厚度的增加,其屏蔽效能增大,但当频率在700～1050MHz之间时,厚度对屏蔽效能的影响可以忽略。     

FeCuNbSiB磁性纤维复合材料的动态电磁参数研究

采用熔体快淬工艺制备了FeCuNbSiB合金纤维并对静磁特性与微观结构进行了研究。在X波段（8．2GHz-12．4GHz）研究了这类纤维与环氧树脂复合后的动态电磁参数。在频率为2GHz～4GHz范围内讨论了不同掺入量对常规颗粒吸收剂动态电磁参数的影响规律。结果表明：在X波段，FeCuNbSiB磁性纤维复合材料的动态电磁参数具有明显的各向异性；在常规颗粒吸收剂中适量掺入这类纤维，可有效地改善其微波电磁参数。     

特色研究报告：低维电磁功能材料研究进展

电磁功能材料在军事隐身、信息对抗等国防军工以及电磁辐射防护、微波通信等民用技术领域有着广阔的应用前景。特别是,低维电磁功能材料具有独特的电磁特性,在电磁波吸收与屏蔽、通信与成像、传感与检测等方面受到越来越多的关注。总结了曹茂盛研究小组在低维电磁功能材料方面取得的重要研究进展,主要包括碳纳米管、石墨烯、碳化硅、氧化锌、过渡金属及其化合物、多铁材料等。系统论述了低维材料的电磁响应,包括电荷输运、偶极极化、磁共振、磁涡流等。重点总结了在电磁响应方面提出的重要的模型和公式,包括电子跳跃(EHP)模型、聚集诱导电荷输运(AICT)模型、类电容结构、等效电路模型以及等效串联电路方程和电导网络方程等。揭示了低维材料电磁响应与电磁屏蔽和吸收之间的重要联系,即电磁能量转换机制,包括极化弛豫和电荷输运协同竞争机制以及界面散射、微电流、微天线辐射和介质弛豫的竞争协同作用等。最后,深入剖析了该领域的发展进程,提出了该领域面临的重大挑战,并预测了未来的研究方向。     

Recent advances of electromagnetic interference shielding Mg matrix materials and their processings: A review

In terms of lightweight electromagnetic interference (EMI) shielding structural materials, Mg matrix materials have proven to be the best, due to their exciting properties (e.g. low density, high specific strength, good electrical conductivity and excellent EMI shielding properties) and their wide range of applications in lightweighting in electronics, automotive and aerospace industries. Through processing, such as alloying, heat treatment, plastic deformation and composite processing, Mg matrix materials can be obtained with tailorable properties which can play a key role in designing materials for EMI shielding. This work introduces an overview of the research on the EMI shielding properties of Mg matrix materials as well as their EMI shielding mechanisms over the past few decades, focused on the influence of alloying, heat treatment, plastic deformation and composite processing for the EMI shielding properties of Mg matrix materials. At the end, conclusions and future perspectives are provided.