概述

隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的高速發(fā)展，在軍用、商用、醫(yī)用以及家用等方面的電子產(chǎn)品數(shù)量激增；而電子線路和元件微型化、集成化、輕量化與數(shù)字化均導(dǎo)致這些電子產(chǎn)品受外界電磁波干擾出現(xiàn)圖像障礙、聲音障礙等誤動(dòng)情況；并且這些電子產(chǎn)品本身也對外發(fā)射電磁波，造成電磁波公害。目前大多數(shù)電子產(chǎn)品外部殼體材料都選用的工程塑料，并不具備電磁屏蔽能力。

為了解決這一問題，找到能具有導(dǎo)電性的電磁屏蔽復(fù)合材料就顯得格外迫切了。近年來，由于碳纖維成本下降和制造技術(shù)的提高，碳纖維復(fù)合材料受到從事電磁屏蔽材料研究人員的關(guān)注。由于碳纖維復(fù)合材料可將成型加工和屏蔽一次性完成，并且具有優(yōu)良的力學(xué)性能，可以進(jìn)行批量生產(chǎn)，因此對碳纖維電磁屏蔽材料的研究是一個(gè)重要的發(fā)展方向。

軍用碳纖維電磁屏蔽箱體

電磁屏蔽的原理是利用屏蔽體的反射、衰減等使場源產(chǎn)生的電磁波能量不能進(jìn)入到被屏蔽區(qū)域。電磁屏蔽主要依靠屏蔽體（如：碳纖維電磁屏蔽材料）的反射和吸收作用，反射是由于介質(zhì)（空氣）與屏蔽體的波阻抗不一致引起的。二者相差越大，反射損壞就越大。吸收則是由電損耗、磁損耗以及介電損耗等組成。這些損耗轉(zhuǎn)化為熱消耗在屏蔽體內(nèi)，從而達(dá)到阻止電磁輻射和防止電磁干擾的目的。

表面鍍有SiC的碳纖維復(fù)合材料，在頻率為500MHz時(shí)，屏蔽效能可大48dB。采用直徑為0.1靘、填充量為19vol.%的短切碳纖維制成的碳纖維增強(qiáng)材料，在頻率為1GHz時(shí)，屏蔽效能高達(dá)74dB。用15wt%鍍鎳碳纖維填充PA、PC等樹脂制成的碳纖維導(dǎo)電材料不僅屏蔽效果好（頻率500MHz時(shí)達(dá)44dB），并且具有比較優(yōu)良的抗老化性能，實(shí)驗(yàn)表明：在60℃和相對濕度為90%的惡劣條件下，經(jīng)2000h的耐久測試，結(jié)果顯示其導(dǎo)電性能基本保持穩(wěn)定。而3mm長度的碳纖維與含量為5wt%的CF/PVC樹脂制成的碳纖維屏蔽材料可獲得30dB以上的屏蔽效果，當(dāng)CF含量為10wt%hi，可達(dá)到接近銅箔的屏蔽效果。

醫(yī)療用碳纖維電磁屏蔽箱蓋

在體積百分比相同的情況下，碳纖維以及鍍鎳碳纖維復(fù)合材料的電磁屏蔽效果沒有鎳?yán)w維復(fù)合材料好，但在實(shí)際測試中發(fā)現(xiàn)，碳纖維復(fù)合材料本身優(yōu)良的力學(xué)性能和抗氧化抗腐蝕能力較好，可以彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。碳纖維電磁屏蔽材料可廣泛用于制作或者裝飾用途的房間或者設(shè)備（如醫(yī)院CT室、屏蔽暗室、軍用電磁屏蔽箱體等），并可以廣泛應(yīng)用于建筑、裝飾、維修、家具制造等各個(gè)領(lǐng)域。