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碳纖維材料在電磁屏蔽領(lǐng)域的發(fā)展
現(xiàn)代碳纖維工業(yè)化的路線是前驅(qū)纖維炭化工藝法，所用3種原料纖維的組成、碳含量等見表。下面是小編為大家整理的碳纖維材料在電磁屏蔽領(lǐng)域的發(fā)展，僅供參考，歡迎閱讀。
我們把電磁波向空中發(fā)射或泄露的這種現(xiàn)象稱為電磁輻射，它已經(jīng)成為除水、空氣、噪聲之外的第四大環(huán)境污染。電磁輻射產(chǎn)生的輻射源，除了自然界中的太陽、雷電等天然輻射源之外，人類所制造的電子、電器和通訊設(shè)備同樣也會(huì)產(chǎn)生電磁輻射，因此，電磁屏蔽材料的研究與開發(fā)逐漸成為人們?nèi)找骊P(guān)注的問題。
碳纖維具有良好的電磁屏蔽性能，也是一種高性能增強(qiáng)纖維。同時(shí)碳纖維具備優(yōu)異的電、熱傳導(dǎo)性，阻燃性能良好，熱膨脹系數(shù)極低，并且還有低輻射線吸收性、非磁性和不磁化、極好的振動(dòng)阻尼性、抗疲勞和抗蠕變性能。
碳纖維具有電磁屏蔽能力的主要原因是它具有較好的導(dǎo)電性能。碳纖維常見的體積電阻率在(0.8~1.8)×10- 3Ω·cm 之間，并且電導(dǎo)率會(huì)隨著熱處理溫度的升高而增大。因此，碳纖維在經(jīng)過高溫石墨化處理之后，可以成為電磁波的優(yōu)良反射材料。目前國(guó)內(nèi)在碳纖維方面的研究還是主要集中在其復(fù)合材料的力學(xué)性能上，在電磁屏蔽領(lǐng)域的研究相對(duì)不多。
所謂電磁屏蔽就是利用導(dǎo)電或?qū)Т挪牧蠈㈦姶泡椛湎拗圃谀骋灰?guī)定的空間范圍內(nèi)。屏蔽一般有兩個(gè)目的，一是限制內(nèi)部輻射的電磁能量泄漏出該內(nèi)部區(qū)域，二是防止外來的輻射干擾進(jìn)入某一區(qū)域。電磁屏蔽按其屏蔽原理可以分為電場(chǎng)屏蔽、磁場(chǎng)屏蔽和電磁場(chǎng)屏蔽，其實(shí)質(zhì)都是研究電磁場(chǎng)在各種具體問題的局部空間如何分布的問題。
電磁屏蔽材料分類方法有很多，主要有鐵磁材料與金屬良導(dǎo)體材料、表層導(dǎo)電型屏蔽材料和填充型屏蔽復(fù)合材料。其中填充型屏蔽復(fù)合材料是由電絕緣性較好的基體和具有優(yōu)良導(dǎo)電性能的導(dǎo)電填料及其它助劑所組成的電磁屏蔽材料制品，碳纖維就屬于這種。
當(dāng)碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)平行時(shí)，由于碳纖維本身是一種優(yōu)良的導(dǎo)電性的電損耗材料，碳纖維中此時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的傳導(dǎo)電流，對(duì)入射的電場(chǎng)產(chǎn)生強(qiáng)反射，具有接近于金屬的反射效果。
另一種情況是當(dāng)碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)垂直時(shí)，碳纖維在這時(shí)作為雷達(dá)波的損耗介質(zhì)；而當(dāng)碳纖維的排布方向與入射電場(chǎng)的夾角不確定時(shí)，由于反射電場(chǎng)與入射電場(chǎng)不相平行，反射電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與入射電場(chǎng)垂直的反射電場(chǎng)分量，從而起到一定的消波作用。
隨著5G時(shí)代的到來，對(duì)智能設(shè)備的電磁屏蔽需求也在大大提高，電子線路和元器件的集成化、輕量化都導(dǎo)致極其容易受到外界干擾，相信隨著碳纖維技術(shù)的不斷成熟，具備電磁屏蔽的碳纖維部件也能應(yīng)用到越來越多的行業(yè)中去。
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