Kompozitný elektromagnetický tieniaci materiál z uhlíkových vlákien je ľahký a vysoko pevný materiál s dobrou vodivosťou a účinnosťou tienenia. Účinnosť tienenia kompozitných materiálov z uhlíkových vlákien môže dosiahnuť viac ako 70 dB a majú dobrú odolnosť proti korózii a únave. Ich cena je však vysoká a zvyčajne sa pripravujú spolu s tieniacimi plnivami na vytvorenie kompozitných materiálov na elektromagnetické tienenie uhlíkových vlákien. Podľa rôznych typov plnív ich možno rozdeliť na plnivá na báze kovu, plnivá na báze vlastných vodivých polymérov a plnivá na báze uhlíka.
Plnivá na báze uhlíka sa stali stredobodom výskumu v oblasti elektromagnetických tieniacich a absorbujúcich materiálov vďaka ich nízkej hmotnosti, odolnosti voči korózii a dobrej vodivosti, najmä vrátane sadzí, grafitu, nanokarbónových vlákien, uhlíkových nanorúriek a grafénu.
Karbónová čierna
Sadze sú čierna prášková látka zložená hlavne z uhlíkových prvkov. Má dobrú vodivosť a tepelnú vodivosť, ktorá dokáže účinne tieniť elektromagnetické vlny.
Nasledujú niektoré charakteristiky a aplikácie elektromagnetického tieniaceho plniva sadzí:
1. Výkon elektromagnetického tienenia: Sadze majú vysokú vodivosť a dokážu účinne odrážať a absorbovať elektromagnetické vlny, čím sa dosahuje efekt elektromagnetického tienenia.
2. Tepelná vodivosť: Sadze majú vysokú tepelnú vodivosť, ktorá dokáže rýchlo prenášať teplo do okolitého prostredia, čím znižuje teplotu elektronických zariadení.
3. Stabilita: Sadze majú dobrú chemickú a tepelnú stabilitu, nereagujú ľahko s inými látkami a môžu sa používať dlhú dobu v drsnom prostredí.
4. Plniaci výkon: Sadze majú menšiu veľkosť častíc a môžu sa plniť do polymérnych materiálov na zlepšenie ich vodivosti a elektromagnetických vlastností
5. Oblasť použitia: Elektromagnetické tieniace výplňové sadze sú široko používané v elektronike, komunikácii, letectve, armáde a iných oblastiach, ako je elektromagnetické tienenie elektronických zariadení, ako sú mobilné telefóny, počítače, televízory s plochou obrazovkou, radary, satelity atď.
Grafén
V porovnaní s tradičnými elektromagnetickými tieniacimi materiálmi, ako je meď, má grafén nasledujúce výhody:
1. Dobrá chemická stabilita: Grafén má špeciálnu dvojrozmernú vrstvenú štruktúru, ktorá mu dodáva dobrú chemickú stabilitu a ľahko nepodlieha korózii.
2. Vysoká účinnosť tienenia: Grafén so striedavými vrstvami v povlaku má väčší špecifický povrch. Pri použití iba voštinového porézneho grafénového materiálu môže účinnosť tienenia dosiahnuť približne 40 dB. Po naskladaní do viacerých vrstiev môže výkon elektromagnetického tienenia dosiahnuť viac ako 60 dB, čo môže utlmiť viac ako 99 % prichádzajúcich elektromagnetických vĺn.
Uhlíkové nanorúrky sú rúrkovitý materiál zložený z uhlíkových atómov, ktoré majú vynikajúcu vodivosť, tepelnú vodivosť a mechanické vlastnosti. Jeho priemer sa zvyčajne pohybuje od niekoľkých nanometrov do desiatok nanometrov a jeho dĺžka môže dosiahnuť niekoľko mikrometrov alebo dokonca niekoľko milimetrov. Špeciálna štruktúra a vlastnosti uhlíkových nanorúriek z nich robia ideálny elektromagnetický tieniaci materiál.
Uhlíkové nanorúrky
Niektoré charakteristiky a aplikácie uhlíkových nanorúriek ako elektromagnetických tieniacich materiálov:
1. Vynikajúca vodivosť: Uhlíkové nanorúrky majú extrémne vysokú vodivosť a dokážu efektívne odrážať a absorbovať elektromagnetické vlny.
2. Ľahké a vysoko pevné: Uhlíkové nanorúrky majú nízku hustotu, ale vysokú pevnosť, čo môže zlepšiť štrukturálnu pevnosť bez zvýšenia hmotnosti.
3. Dobrá odolnosť proti korózii: Uhlíkové nanorúrky majú dobrú odolnosť proti korózii a môžu sa používať dlhú dobu v drsnom prostredí.
4. Dobrý výkon spracovania: Uhlíkové nanorúrky je možné spracovať do rôznych tvarov tkaním, navíjaním a inými metódami, ktoré sú vhodné pre rôzne aplikačné scenáre.
Aplikácia uhlíkových nanorúriek ako elektromagnetických tieniacich materiálov zahŕňa najmä tieto aspekty:
1. Elektronické zariadenia: Uhlíkové nanorúrky možno použiť na komponenty, ako sú kryty a dosky plošných spojov elektronických zariadení, čím sa účinne znižuje vyžarovanie elektromagnetických vĺn.
2. Komunikačné pole: Uhlíkové nanorúrky možno použiť v komunikačných základňových staniciach, anténach a iných zariadeniach na zlepšenie kvality komunikácie.
3. Medicínska oblasť: Uhlíkové nanorúrky možno použiť v zdravotníckych zariadeniach, ako sú röntgenové prístroje, CT prístroje atď., aby sa znížil vplyv elektromagnetických vĺn na ľudské telo.
4. V oblasti letectva a kozmonautiky môžu byť uhlíkové nanorúrky použité v lietadlách, satelitoch a iných zariadeniach na zlepšenie ich spoľahlivosti a schopnosti odolávať rušeniu.
Uhlíkové nanorúrky, ako nový typ elektromagnetického tieniaceho materiálu, majú vynikajúcu vodivosť, nízku hmotnosť a vysokú pevnosť, dobrú odolnosť proti korózii a dobrý výkon pri spracovaní. Majú široké možnosti využitia v oblasti elektronických zariadení, komunikácie, medicíny a letectva.