Desempenho de transmissão eletromagnética da fibra de carbono

O que são ondas eletromagnéticas?

As ondas eletromagnéticas tornaram-se gradualmente a quarta maior poluição ambiental, além da água, ar e ruído. Além disso, os equipamentos eletrônicos, elétricos e de comunicação fabricados pelas pessoas também produzirão radiação eletromagnética, e o desenvolvimento e pesquisa de materiais de blindagem eletromagnética gradualmente se tornou uma questão de crescente preocupação. A fibra de carbono tem bom desempenho de blindagem eletromagnética, e a fibra de carbono tem excelente condutividade elétrica e térmica, boa retardação de chama, coeficiente de expansão térmica muito baixo, baixa absorção de radiação e uma série de vantagens.

A blindagem eletromagnética é o uso de materiais condutores ou magnéticos para limitar a radiação eletromagnética dentro de um espaço especificado.

Existem geralmente dois propósitos de blindagem eletromagnética, para limitar a energia eletromagnética irradiada interna de vazar para fora da área interna, ou para evitar que a interferência de radiação externa entre em uma determinada área. De acordo com o princípio de blindagem, a blindagem eletromagnética pode ser dividida em três tipos: blindagem de campo elétrico, blindagem de campo magnético e blindagem de campo eletromagnético. A essência é estudar como os campos eletromagnéticos são distribuídos em vários problemas específicos.

Gráfico de comparação de blindagem eletromagnética

Existem muitas maneiras de classificar materiais de blindagem eletromagnética

incluindo principalmente materiais ferromagnéticos e materiais bons condutores de metal, materiais de blindagem condutores de superfície e materiais compósitos de blindagem preenchidos. Entre eles, o material composto de blindagem preenchido é um produto de material de blindagem eletromagnética composto por uma matriz com bom isolamento elétrico, enchimentos condutores com excelente condutividade e outros aditivos, e fibra de carbono pertence a este material de blindagem eletromagnética. Sob as condições adversas de 60 ° C e 90% de umidade relativa, após 2000h teste de durabilidade, o material de proteção de fibra de carbono feito de fibra de carbono com um comprimento de 3mm e resina CF / PVC com um conteúdo de 5wt% pode alcançar um efeito de proteção de mais de 30dB. O conteúdo CF é 10wt%hi, o que pode conseguir um efeito de blindagem próximo ao da folha de cobre.

A principal razão pela qual a fibra de carbono tem capacidade de blindagem eletromagnética é por causa de sua boa condutividade elétrica. A resistividade de volume comum da fibra de carbono está entre (0,8 ~ 1,8) ×10-3Ω·cm, e a condutividade aumentará com o aumento da temperatura do tratamento térmico. Portanto, após o tratamento de grafitização de alta temperatura, a fibra de carbono pode se tornar um excelente material reflexivo para ondas eletromagnéticas. Atualmente, a pesquisa em fibra de carbono por empresas estatais concentra-se principalmente nas propriedades mecânicas, e ainda há relativamente pouca pesquisa no campo eletromagnético.

Tampa de proteção eletromagnética de fibra de carbono

Quando a direção do arranjo da fibra de carbono é paralela ao campo elétrico incidente, uma vez que a própria fibra de carbono é um tipo de material de perda elétrica com excelente condutividade, uma grande corrente de condução será gerada na fibra de carbono neste momento, e o campo elétrico incidente será fortemente refletido, o que está perto do efeito de reflexão do metal; o outro caso é quando a direção de arranjo da fibra de carbono é perpendicular ao campo elétrico incidente, a fibra de carbono atua como o meio de perda da onda de radar neste momento; e quando o ângulo entre a direção de arranjo da fibra de carbono e o campo elétrico incidente é incerto, uma vez que o campo elétrico refletido não é paralelo ao campo elétrico incidente, o campo elétrico refletido produzirá um componente de campo elétrico refletido perpendicular ao campo elétrico incidente, que tem um certo efeito de eliminação de onda.

As vantagens da fibra de carbono que como ummaterial de protecção electromagnética

Além do excelente desempenho de blindagem eletromagnética, a fibra de carbono também tem as características de alta resistência e peso leve. Em países estrangeiros, materiais compósitos de fibra de carbono foram aplicados a aeronaves furtivas e outras aeronaves, e a fibra de carbono foi modificada para reduzir a reflexão de ondas eletromagnéticas. Na China, a tecnologia de blindagem eletromagnética de fibra de carbono não é relativamente tão madura quanto no exterior. As principais áreas de pesquisa da maioria das empresas concentram-se em materiais compósitos à base de resina com fibra de carbono como enchimento. O desenvolvimento e pesquisa de desempenho de blindagem eletromagnética de fibra de carbono ainda é um longo caminho a percorrer.