泡沫型電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及性能研究.pdf

1、現(xiàn)代電子技術(shù)的飛速發(fā)展給人們的生活提供了極大的便利,同時(shí)也帶來(lái)了嚴(yán)重的電磁污染。它不僅危害人的身體健康,也對(duì)電子設(shè)備的信息安全及周圍設(shè)備的系統(tǒng)穩(wěn)定性構(gòu)成威脅。開發(fā)高性能的電磁屏蔽材料是解決上述問(wèn)題的有效途徑。近年來(lái),為適應(yīng)電子設(shè)備輕型化和高度集成化的發(fā)展趨勢(shì),輕質(zhì)透氣型電磁屏蔽材料逐漸成為新的研究熱點(diǎn)?；谝陨媳尘?本文制備了多種輕質(zhì)泡沫型電磁屏蔽材料,并對(duì)其電磁屏蔽性能及屏蔽機(jī)理進(jìn)行了分析。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)利用電沉

2、積方法制備泡沫銅、泡沫鎳及泡沫銅-鎳合金三種電磁屏蔽材料。并對(duì)其形貌、成分、力學(xué)及電磁屏蔽性能進(jìn)行了表征。結(jié)果表明上述三者均呈現(xiàn)出典型的三維中空網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu),輕質(zhì)且力學(xué)性能良好。在8-12 GHz頻率內(nèi),三種材料均以吸收損耗為主要屏蔽機(jī)制,并且相同測(cè)試條件下泡沫鎳比泡沫銅表現(xiàn)出更高的電磁屏蔽效能。而泡沫銅-鎳合金的電磁屏蔽效能則位于三者之首,最高可達(dá)37 dB,達(dá)到民用標(biāo)準(zhǔn)。
　　(2)用電泳法分別制備了多種泡沫金屬-碳基復(fù)合材料

3、,并對(duì)其電泳參數(shù)進(jìn)行了探討。在最佳電泳條件下考察不同結(jié)構(gòu)碳材料對(duì)導(dǎo)磁型泡沫鎳、抗磁型泡沫銅以及雙層合金電磁屏蔽材料性能的改善作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:所制備的復(fù)合材料完整的保存了泡沫金屬的開孔骨架結(jié)構(gòu),輕質(zhì)且透氣。在8-12 GHz測(cè)試頻段內(nèi),石墨烯及碳納米管對(duì)導(dǎo)磁型泡沫鎳和抗磁型泡沫銅的電磁屏蔽性能均有一定的增強(qiáng)作用,且石墨烯對(duì)二者屏蔽效能的提升較碳納米管更大。同時(shí),相比于導(dǎo)磁型泡沫鎳,石墨烯及碳納米管對(duì)導(dǎo)電型泡沫銅的電磁屏蔽性能改善作用更

4、為明顯,體現(xiàn)出兩種碳材料對(duì)不同泡沫金屬基底的界面波阻抗失配性差異。在此基礎(chǔ)上研究了泡沫銅-鎳-石墨烯三層復(fù)合材料的電磁屏蔽性能,結(jié)果表明多界面層復(fù)合電磁屏蔽材料之間具有良好的協(xié)同屏蔽效應(yīng),其在相同波段內(nèi)最大的電磁屏蔽效能可達(dá)57 dB,接近軍用標(biāo)準(zhǔn)。
　　(3)以泡沫鎳為犧牲模板,利用電泳法制備得到輕質(zhì)透氣的泡沫石墨烯-聚甲基丙烯酸甲酯復(fù)合電磁屏蔽材料。石墨烯在聚合物骨架中相互連接形成一個(gè)全連通的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò),改善了聚合物基底的導(dǎo)