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石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用

随着物联网、自动驾驶、可穿戴设备的发展,电路越来越复杂,无论是汽车的中控集成式系统、高性能音响系统,还是体积越来越小的5G通信设备(手机及基站),或是要求精度越来越高的仪器仪表,要保证这些电子设备的正常运行,电磁干扰屏蔽是至关重要的,更加迫切需要开发具有高屏蔽效能(SE)的超薄、轻质、高强度和导热电磁干扰(EMI)屏蔽材料,石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用也越来越广泛

而电子设备在工作时,既不希望被外界电磁波干扰,又不希望自身辐射出电磁波干扰外界设备及危害人体健康,所以需要阻断电磁波的传播路径,因此自身产生的电磁波需要被吸收而外界入射的电磁波需要被反射或吸收,这就使得不同屏蔽机制的电磁干扰屏蔽材料可用于不同的应用场景,石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用也越来越广泛

传统的金属如铜和铝等是常用的电磁屏蔽材料,但它们易被腐蚀、密度过高,并且以反射电磁波为主,这会造成二次污染,因此其应用场景受到限制。因此在便携式可穿戴设备和航空航天材料中,具备优异力学性能和超低密度的电磁屏蔽材料---石墨烯复合材料,才是真正的刚需,石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用也越来越广泛。

石墨烯特殊的二维片层结构,有良好的化学稳定性,在涂层中层错排列不仅可以阻挡腐蚀介质的渗透形成物理阻隔,而且石墨烯的表面很大,应用较少的石墨烯就可以起到有效的阻挡和物理屏蔽作用,石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用也越来越广泛。

而采用了蜂窝状多孔石墨烯材料,屏蔽效能就可以达到40dB左右,石墨烯复合材料在电磁屏蔽中的应用也越来越广泛,而石墨烯的厚度,也会影响电磁屏蔽性能:48.3 μm的蜂窝状多孔石墨烯材料,在10GHz时的电磁屏蔽性能大约是40dB,这时它能屏蔽99.99% 的入射电磁波;当把该材料堆叠到多层后,电磁屏蔽性能可达60dB以上,并能衰减99.999%以上的入射电磁波了,这个我们在下一节中展开详细讲解。

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