Vật liệu composite che chắn điện từ sợi carbon là vật liệu nhẹ và có độ bền cao, có độ dẫn điện và hiệu quả che chắn tốt. Hiệu suất che chắn của vật liệu composite sợi carbon có thể đạt trên 70dB, đồng thời chúng có khả năng chống ăn mòn và chống mỏi tốt. Tuy nhiên, giá thành của chúng cao và chúng thường được chuẩn bị cùng với các chất độn che chắn để tạo thành vật liệu composite che chắn điện từ bằng sợi carbon. Theo các loại chất độn khác nhau, chúng có thể được chia thành chất độn dựa trên kim loại, chất độn dựa trên polymer dẫn điện nội tại và chất độn dựa trên carbon.
Chất độn dựa trên carbon đã trở thành điểm nóng nghiên cứu về vật liệu che chắn và hấp thụ điện từ do trọng lượng nhẹ, khả năng chống ăn mòn và độ dẫn điện tốt, chủ yếu bao gồm muội than, than chì, sợi nano cacbon, ống nano cacbon và graphene.
Muội than
Than đen là chất bột màu đen có thành phần chủ yếu là các nguyên tố cacbon. Nó có tính dẫn điện và dẫn nhiệt tốt, có thể che chắn sóng điện từ một cách hiệu quả.
Sau đây là một số đặc điểm và ứng dụng của chất độn carbon đen che chắn điện từ:
1. Hiệu suất che chắn điện từ: Than đen có độ dẫn điện cao và có thể phản xạ và hấp thụ sóng điện từ một cách hiệu quả, từ đó đạt được hiệu quả che chắn điện từ.
2. Độ dẫn nhiệt: Than đen có độ dẫn nhiệt cao, có thể truyền nhiệt nhanh ra môi trường xung quanh, từ đó làm giảm nhiệt độ của các thiết bị điện tử.
3. Tính ổn định: Than đen có tính ổn định hóa học và nhiệt tốt, không dễ phản ứng với các chất khác và có thể sử dụng lâu dài trong môi trường khắc nghiệt.
4. Hiệu suất làm đầy: Muội than có kích thước hạt nhỏ hơn và có thể được đổ vào vật liệu polymer để cải thiện tính dẫn điện và tính chất điện từ của chúng
5. Lĩnh vực ứng dụng: Chất độn carbon đen che chắn điện từ được sử dụng rộng rãi trong điện tử, truyền thông, hàng không vũ trụ, quân sự và các lĩnh vực khác, như che chắn điện từ của các thiết bị điện tử như điện thoại di động, máy tính, TV màn hình phẳng, radar, vệ tinh, v.v.
Graphene
So với các vật liệu che chắn điện từ truyền thống như đồng, graphene có những ưu điểm sau:
1. Độ ổn định hóa học tốt: Graphene có cấu trúc phân lớp hai chiều đặc biệt, mang lại độ ổn định hóa học tốt và không dễ bị ăn mòn.
2. Hiệu suất che chắn cao: Graphene với các lớp so le trong lớp phủ có diện tích bề mặt riêng lớn hơn. Chỉ cần sử dụng vật liệu graphene xốp tổ ong, hiệu suất che chắn có thể đạt khoảng 40dB. Sau khi xếp thành nhiều lớp, hiệu suất che chắn điện từ có thể đạt trên 60dB, có thể làm giảm hơn 99% sóng điện từ tới.
Ống nano carbon là vật liệu có cấu trúc hình ống bao gồm các nguyên tử carbon, có tính dẫn điện, dẫn nhiệt và tính chất cơ học tuyệt vời. Đường kính của nó thường dao động từ vài nanomet đến hàng chục nanomet và chiều dài của nó có thể đạt tới vài micromet hoặc thậm chí vài mm. Cấu trúc và tính chất đặc biệt của ống nano carbon khiến chúng trở thành vật liệu che chắn điện từ lý tưởng.
Ống nano carbon
Một số đặc điểm và ứng dụng của ống nano cacbon làm vật liệu che chắn điện từ:
1. Độ dẫn điện tuyệt vời: Ống nano carbon có độ dẫn điện cực cao và có thể phản xạ và hấp thụ sóng điện từ một cách hiệu quả.
2. Nhẹ và độ bền cao: Ống nano carbon có mật độ thấp nhưng độ bền cao, có thể cải thiện độ bền kết cấu mà không làm tăng trọng lượng.
3. Chống ăn mòn tốt: Ống nano carbon có khả năng chống ăn mòn tốt và có thể sử dụng lâu dài trong môi trường khắc nghiệt.
4. Hiệu suất xử lý tốt: Ống nano carbon có thể được xử lý thành nhiều hình dạng khác nhau thông qua dệt, cuộn dây và các phương pháp khác, phù hợp với các tình huống ứng dụng khác nhau.
Việc ứng dụng ống nano carbon làm vật liệu che chắn điện từ chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
1. Thiết bị điện tử: Ống nano carbon có thể được sử dụng cho các bộ phận như vỏ và bảng mạch của các thiết bị điện tử, giúp giảm bức xạ của sóng điện từ một cách hiệu quả.
2. Lĩnh vực truyền thông: Ống nano carbon có thể được sử dụng trong các trạm gốc truyền thông, ăng-ten và các thiết bị khác để cải thiện chất lượng liên lạc.
3. Lĩnh vực y tế: Ống nano carbon có thể được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy X-quang, máy CT, v.v. để giảm tác động của sóng điện từ lên cơ thể con người.
4. Trong lĩnh vực hàng không vũ trụ, ống nano carbon có thể được sử dụng trong máy bay, vệ tinh và các thiết bị khác để cải thiện độ tin cậy và khả năng chống nhiễu của chúng.
Ống nano carbon, là một loại vật liệu che chắn điện từ mới, có độ dẫn điện tuyệt vời, trọng lượng nhẹ và độ bền cao, khả năng chống ăn mòn tốt và hiệu suất xử lý tốt. Chúng có nhiều triển vọng ứng dụng trong các lĩnh vực thiết bị điện tử, truyền thông, y tế và hàng không vũ trụ.