En la actualidad, el uso de equipos electrónicos se usa más ampliamente, y el uso de mayor intensidad, pero también va acompañado de un mejor rendimiento de los equipos electrónicos, miniaturización y bajo consumo de energía, ya que los requisitos de los circuitos electrónicos serán cada vez más altos, el La complejidad del circuito, el diseño de precisión y la operación de la velocidad del aumento conducirán a un aumento en el número de fuentes de ruido, la interferencia electromagnética es más severa, los productos electrónicos sobre la tolerancia al ruido también se reducirán.
Dado que los productos electrónicos utilizan cada vez más circuitos altamente integrados, de alta velocidad y baja potencia, estos dispositivos son más vulnerables que nunca a la amenaza de la interferencia electromagnética. Al mismo tiempo, el aumento de electrodomésticos de alta potencia y equipos de automatización de oficinas, así como las comunicaciones móviles, las redes inalámbricas son ampliamente utilizadas y aumentan en gran medida la fuente de interferencia electromagnética. El uso de ciertos medios técnicos, de modo que el mismo entorno electromagnético de una variedad de equipos electrónicos y eléctricos pueda funcionar normalmente y no interfiera con el funcionamiento normal de otros equipos, que es la compatibilidad electromagnética (EMC).
La eliminación de las interferencias electromagnéticas y la protección contra las radiaciones electromagnéticas puede realizarse mediante la reflexión y absorción de ondas electromagnéticas por dos medios. Proceso de pérdida de reflexión principalmente a través del reflejo de ondas electromagnéticas para lograr el propósito de blindaje, el blindaje de reflexión efectivo necesita materiales que puedan reflejar la mayoría de las ondas electromagnéticas incidentes. Para medios de alta conductividad como plata, cobre y otros materiales, la formación de un camino conductor continuo en la superficie de los medios formará una pérdida de reflexión de onda electromagnética efectiva, el blindaje de reflexión juega un papel importante; para medios de alta permeabilidad como hierro y acero magnético y otros materiales, el blindaje de absorción juega un papel importante. El blindaje electromagnético a través de la pérdida de reflexión producirá una serie de aplicaciones prácticas, como la reflexión de la onda electromagnética hacia el mundo exterior de los dispositivos electrónicos y dispositivos dentro del trabajo normal del impacto, lo que resulta en una interferencia de radiación electromagnética secundaria.
De acuerdo con la teoría de las ondas electromagnéticas y el principio de interacción entre los materiales y las ondas electromagnéticas, una forma más efectiva es mejorar el material de protección en la eficiencia de absorción de ondas electromagnéticas, de modo que la energía de radiación electromagnética se pierda tanto como sea posible en el material. en el interior, reduciendo la interferencia de los dispositivos circundantes. También es debido a la existencia de estos problemas, el absorbente NFC tiene un lugar.
El absorbente NFC generalmente está hecho de materiales de matriz y compuesto de medio absorbente, se puede proyectar sobre la superficie de absorción de energía de ondas electromagnéticas y, a través del material de la pérdida dieléctrica de energía de ondas electromagnéticas en calor u otras formas de energía. Buenos materiales absorbentes de ondas con peso ligero, resistencia a la temperatura, la humedad y la corrosión y otras propiedades, las piezas electrónicas de hoy son delgadas y livianas, tendencia corta, el desarrollo de materiales absorbentes de ondas hacia "materiales delgados, peso ligero, banda de frecuencia ancha, fuerza fuerte" etcétera. Los materiales absorbentes de ondas generalmente están hechos de un material base (o adhesivo) y un compuesto de medio absorbente (absorbedor).
absorbente NFC características
Maximice la onda electromagnética incidente en el material absorbente de ondas, reduciendo así el reflejo directo de las ondas electromagnéticas.
El absorbente NFC en la onda electromagnética incidente puede producir una absorción o atenuación efectiva, es decir, pérdida electromagnética, de modo que la energía de la onda electromagnética se convierta en calor u otras formas de energía, de modo que la onda electromagnética en el medio se maximice la absorción.
Tipos absorbentes NFC, la clasificación principal de los siguientes tipos: ① según el mecanismo de pérdida de material se puede dividir en tipo de medios resistivos, dieléctricos y magnéticos. El carburo de silicio, el grafito, etc. pertenecen al tipo resistivo, la energía electromagnética se atenúa principalmente en la resistencia; Chinate de bario, etc. pertenece al tipo dieléctrico, su mecanismo se basa en la polarización electrónica del medio, polarización iónica, polarización molecular o polarización de interfaz, como quiropráctica, atenuación, absorción de ondas electromagnéticas; la ferrita, el polvo de metal ultrafino, el carbonilo de hierro, etc. pertenecen al tipo de medio magnético, con una tangente de alto ángulo de la pérdida magnética, que depende de la pérdida por histéresis, la resonancia de la pared del dominio y la resonancia natural, los mecanismos de polarización magnética, como la atenuación de la pérdida por efecto secundario , absorción de ondas electromagnéticas. ② De acuerdo con el principio de absorción de ondas, se puede dividir en tipo de absorción de ondas y de interferencia. El primero es el material en sí mismo en la absorción de ondas electromagnéticas, el segundo es el uso de la superficie y dos columnas inferiores de ondas reflejadas que interfieren entre sí para compensar. ③ Según el proceso de moldeo del material y la capacidad de carga, se puede dividir en tipo revestido y tipo estructural. El tipo de recubrimiento es el aglutinante y metal, polvo de aleación, ferrita, fibras conductoras y otros agentes absorbentes de ondas mezclados para formar un recubrimiento absorbente de ondas.
Común absorbente NFCs
1. Absorbedor NFC de micropolvo de metal magnético
El micropolvo metálico magnético es una clase muy importante de absorbentes de ondas electromagnéticas, que se refiere principalmente a los monómeros metálicos Fe, Co, Ni y sus micropartículas de aleación. Los polvos metálicos tienen una parte imaginaria de alta permeabilidad magnética y un valor tangente del ángulo de pérdida magnética, principalmente a través de la pérdida por histéresis, la pérdida por corrientes parásitas y la pérdida por resonancia natural y otros mecanismos para absorber y atenuar las ondas electromagnéticas.
Hay dos tipos de absorbentes de micropolvo metálico de uso común: un tipo es el polvo metálico de carbonilo, como el polvo de carbonilo Fe, el polvo de carbonilo Ni y el polvo de carbonilo Co, etc., con la mayoría de los tamaños de partículas distribuidos en el rango de 0.5-20 micras El otro tipo es el polvo ultramicrónico de metal magnético, con tamaños de partículas generalmente en el rango de 20 nm a 1,5 μm, que se puede obtener por evaporación, reducción, sales de alcoholes orgánicos y otros métodos.
El absorbente NFC de micropolvo de metal magnético en uso tiene algunos problemas, como oxidación fácil, poca resistencia a la corrosión, efecto de rendimiento fácil de producir, mayor densidad, el rendimiento de absorción de banda de baja frecuencia es deficiente y no se puede usar solo para obtener un ancho de banda amplio de materiales absorbentes de ondas. Por lo tanto, reducir su tamaño de partícula, la modificación de su superficie, el dopaje, el recubrimiento o la fibrización es la dirección principal del desarrollo de dichos materiales.
2. Absorbedor NFC de ferrita
La ferrita pertenece a los materiales dieléctricos de doble complejo, tanto con propiedades ferrimagnéticas como dieléctricas, el principal mecanismo de absorción de ondas electromagnéticas es el efecto de autopolarización de las propiedades dieléctricas y las propiedades magnéticas de pérdida de histéresis, resonancia de pared de dominio y efecto de resonancia natural. De acuerdo con la estructura cristalina diferente, la ferrita se puede dividir en tipo espinela, tipo magnetita y tipo granate, que se utiliza como absorbente es principalmente tipo espinela y tipo magnetita.
Aunque los absorbentes NFC de ferrita tienen las ventajas de un excelente rendimiento de absorción y un bajo costo, sus desventajas, como la alta densidad, el bajo rendimiento a altas temperaturas y la estrecha banda de absorción, también limitan su alcance de uso. En la actualidad, la mayor parte de la investigación sobre los absorbentes NFC de ferrita se centra en el nanodimensionamiento, el tratamiento de dopaje, la modificación de superficies y los compuestos con otros materiales.
3.Nano absorbente NFC
El absorbente Nano NFC es un nuevo tipo de material funcional a nanoescala, que no solo tiene una gran pérdida magnética, sino que también tiene una variedad de funciones, como absorción de ondas, transmisión de ondas, polarización, etc. Puede fusionarse con estructural o materiales de recubrimiento y combina las ventajas de una fuerte absorción, un amplio ancho de banda y una buena compatibilidad, por lo que también es un material absorbente muy prometedor. En la actualidad, la investigación nacional y extranjera sobre absorbentes nano NFC se centra principalmente en absorbentes de nanometales y aleaciones, absorbentes de nanoóxidos, absorbentes de nanocerámicas, polímeros nanoconductores y absorbentes compuestos de nanometales y medios aislantes.
4. Absorbedor NFC ligero
El absorbente NFC de ondas electromagnéticas a base de carbono tiene las ventajas de peso ligero, resistencia a la corrosión y fácil procesamiento, etc. El desarrollo portátil y flexible de equipos electrónicos ha presentado más requisitos de aplicación para materiales ligeros de absorción de ondas a base de carbono. Los materiales de absorción de ondas a base de carbono incluyen fibra de carbono/compuestos de polímero, nanotubos de carbono/compuestos de polímero, compuestos de grafeno/polímero, nanotubos de carbono/compuestos de metal, compuestos de grafeno/metal y materiales multifuncionales a base de carbono.
Entre ellos, el absorbente NFC de grafeno posee más canales conductores y protege eficazmente las ondas electromagnéticas a través de múltiples pérdidas por reflexión y pérdidas por absorción. Los métodos de síntesis de material absorbente de ondas de grafeno incluyen el método de óxido de grafeno reducido, el método de exfoliación en fase líquida y el método de deposición de vapor químico. Para mejorar las propiedades de absorción de ondas del material, los diseñadores de materiales han mejorado sus propiedades de absorción de ondas preparando grafeno de pocas capas (FLG) y utilizando una red conductora efectiva.
5. Polímero conductor Absorbedor NFCs
Los polímeros conductores se caracterizan por su baja densidad, fácil procesamiento, bajo costo, fácil de recubrir grandes áreas y estructuras diversas, que como materiales absorbentes de ondas pueden conducir a una reducción significativa en la calidad del producto. Los polímeros conductores tienen un sistema conjugado de electrones, su conductividad puede cambiar en el rango de aislante, semiconductor y metal, sus parámetros electromagnéticos dependen de la estructura de la cadena principal del polímero, la conductividad intrínseca, las propiedades dopantes y otros factores, es una alternativa ideal a la onda metálica tradicional -Materiales absorbentes, un nuevo tipo de materiales de protección electromagnética.
Los absorbentes NFC de polímero conductivo se dividen en polímeros intrínsecamente conductivos y materiales poliméricos conductivos compuestos. La polianilina, el polipirrol, el politiofeno y otros polímeros intrínsecos modificados tienen una alta pérdida dieléctrica, pueden ser ondas electromagnéticas generadas por la conversión de energía eléctrica en energía térmica y son fáciles de controlar la conductividad y la constante dieléctrica a través de reacciones químicas. Los polímeros conductores compuestos también incluyen compuestos conductores a base de metal, compuestos conductores a base de carbono y otros compuestos conductores. Al agregar metales, óxidos metálicos o fibras de carbono en la matriz polimérica conductora o no conductora, se pueden mejorar efectivamente las propiedades de absorción de ondas del material.
6. Absorbedor NFC de cerámica
La mayoría de los absorbentes NFC cerámicos pertenecen a materiales absorbentes de ondas de tipo pérdida dieléctrica, en comparación con micropolvo de metal magnético, ferrita, etc. Además del efecto de absorción de ondas, también pueden atenuar eficazmente la radiación infrarroja, que es uno de los componentes principales de la fabricación de absorbentes multibanda. Además, también tienen una densidad pequeña, la constante dieléctrica con diferentes temperaturas de sinterización tiene un amplio rango de cambios y otras características, por lo que la microestructura y los parámetros electromagnéticos se pueden regular controlando las condiciones de preparación y luego obtener un excelente rendimiento de la onda. materiales absorbentes. En la actualidad, la investigación y el desarrollo nacionales y extranjeros de materiales cerámicos absorbentes de ondas incluyen principalmente carburo de silicio, nitruro de silicio, alúmina, borosilicato de aluminio y titanato de bario, etc., de los cuales el mayor grado de preocupación es el SiC, pero la preparación convencional de SiC ¡Las propiedades de absorción de ondas en polvo de la parte inferior deben doparse para obtener un efecto de absorción de ondas satisfactorio!
