Mit der zunehmenden Anzahl elektronischer Geräte sind unsichtbare elektromagnetische Wellen zu einer Quelle elektromagnetischer Verschmutzung geworden und bedrohen die Informationssicherheit. Hier sind elektromagnetische Wellen absorbierende Pulver Polymerwerkstoffe kommen ins Spiel. Sie absorbieren und schirmen elektromagnetische Wellen ab, verbessern die elektromagnetische Verträglichkeit von Materialien und gewährleisten den stabilen Betrieb elektronischer Geräte. Sie können auch die mechanischen Eigenschaften von Materialien verbessern und spielen in Bereichen wie Smartphones und der Luft- und Raumfahrt eine wichtige Rolle. Sie bieten eine hervorragende Lösung für diese Herausforderungen.
Ferritabsorbierende Pulver
Ferrite sind aufgrund ihrer hohen magnetischen Permeabilität und guten Impedanzanpassungseigenschaften wichtige Absorptionsmaterialien. Sie werden häufig in Polymermaterialien eingesetzt. Zu den Hauptmechanismen für elektromagnetische Wellenverluste zählen Selbstpolarisation, Hystereseverlust, Domänenwandresonanz und Eigenresonanz. Die magnetische Permeabilität von Ferriten beeinflusst direkt deren Wellenabsorptionsvermögen; eine höhere Permeabilität führt zu einer besseren Absorption.
Durch Ionensubstitution lassen sich die elektromagnetischen Eigenschaften von Ferriten anpassen. Beispielsweise optimiert die Veränderung des Ni-Zn-Verhältnisses bei NiZn-Ferrit nicht nur die Permeabilität, sondern verändert auch die Reaktion auf unterschiedliche Frequenzen elektromagnetischer Wellen.
Bei einem Ni/Zn-Molverhältnis von 0,5 erreicht die Permeabilität ihren Höhepunkt, was zu einer besseren Wellenabsorption in einem bestimmten Frequenzbereich führt. Zusätzlich kann durch die Gestaltung der Mikrostruktur die Oberfläche des Ferrits vergrößert und so die Absorptionseffizienz verbessert werden. Durch die Kombination mit Kohlenstoffmaterialien, Polymeren und MXene kann ein synergistischer Effekt erzielt werden, der die Absorptionsleistung weiter verbessert.
Carbonyleisenpulver (KVP)
Carbonyleisenpulver zeichnet sich durch eine hohe magnetische Permeabilität, hohe Temperaturstabilität und niedrige Kosten aus und ist daher ein gängiger und hervorragender Mikrowellenabsorber. In Polymermaterialien kann CIP gleichmäßig verteilt werden und ein absorbierendes Netzwerk bilden, das eindringende elektromagnetische Wellen effektiv absorbiert. Die hohe magnetische Permeabilität von CIP ermöglicht eine starke Reaktion auf elektromagnetische Wellen. Durch Mechanismen wie Hystereseverlust wird elektromagnetische Wellenenergie in Wärme umgewandelt und abgeführt. Das Mitteldruckverfahren zur Herstellung von CIP erfordert im Vergleich zum Hochdruckverfahren einen niedrigeren Synthesedruck und bietet höhere Eisenumwandlungsraten, was zu einer stabileren Leistung und einer besseren Wellenabsorption führt.
Kohlefaser (CF)
Obwohl Kohlefaser teuer ist und elektromagnetische Wellen reflektiert, kann ihre Wellenabsorptionsleistung durch die Kombination mit anderen absorbierenden Materialien verbessert werden. Kohlefaser selbst ist leitfähig und bildet in Kombination mit absorbierenden Materialien ein leitfähiges Netzwerk, das die Leitung und Dämpfung elektromagnetischer Wellen fördert. Beispielsweise senkt die Mischung mit Glasfaser (GF) die Kosten und gleicht die Nachteile einzelner faserverstärkten Materialien aus. Darüber hinaus bietet die hohe Festigkeit von Kohlefaser eine hervorragende mechanische Unterstützung für Verbundwerkstoffe und gewährleistet so die Stabilität der absorbierenden Materialien in der Praxis.
Kohlenstoffnanoröhren (CNTs)
Kohlenstoffnanoröhren besitzen aufgrund ihrer hervorragenden Leitfähigkeit und einzigartigen Struktur ein hohes Absorptionspotenzial in Polymersystemen. Sie lassen sich mit Ferriten und anderen Materialien zu Verbundwerkstoffen mit hervorragenden Absorptionseigenschaften kombinieren. Dank ihrer Leitfähigkeit absorbieren Kohlenstoffnanoröhren elektromagnetische Wellen über Leitungsverlustmechanismen. In Kombination mit Materialien wie Ferriten, die magnetische Verlusteigenschaften aufweisen, verbessert der kombinierte Effekt von Leitungs- und Magnetverlusten die Wellenabsorption. Darüber hinaus erhöht die einzigartige Struktur der Kohlenstoffnanoröhren ihre Wechselwirkung mit elektromagnetischen Wellen und verbessert so die Absorptionseffizienz. Bei Nanoröhren mit einem Durchmesser von weniger als 6 nm fungieren Kohlenstoffnanoröhren als hervorragend leitfähige Quantendrähte, was ihre Absorptionsfähigkeit für elektromagnetische Wellen deutlich erhöht.
Graphen
Graphen ist als zweidimensionales Material für seine hohe Leitfähigkeit und Festigkeit bekannt. Es kann mit Ferriten und anderen absorbierenden Materialien kombiniert werden, um Polymerverbundwerkstoffe mit hervorragenden Absorptionseigenschaften herzustellen. Die hohe Leitfähigkeit von Graphen ermöglicht die Absorption elektromagnetischer Wellen durch Leitungsverlust. Seine hohe Wärmeleitfähigkeit trägt dazu bei, absorbierte Wellenenergie schnell in Wärme umzuwandeln und so die Wellenabsorptionseffizienz zu verbessern. Darüber hinaus verleiht die Festigkeit von Graphen Verbundwerkstoffen hervorragende mechanische Eigenschaften.
Episches Pulver
Im Bereich der Polymermaterialien bietet die Anwendung verschiedener absorbierender Pulver wie Ferrite, Carbonyleisenpulver, Kohlenstofffasern, Kohlenstoffnanoröhren und Graphen innovative Lösungen zur Minderung elektromagnetischer Störungen. Die Herstellung und Verarbeitung dieser Pulver erfordert spezielle Geräte, um die gewünschte Partikelgröße, Verteilung und Oberflächenmodifizierung. Die Mahl- und Pulververarbeitungsanlagen von Epic Powder, wie Strahlmühlen, Kugelmühlen und Oberflächenmodifizierungsmaschinen, eignen sich ideal für die Herstellung hochwertiger, feiner Pulver, die die Leistung dieser absorbierenden Materialien verbessern. Durch den Einsatz fortschrittlicher Mahl- und Klassifizierungstechnologien können wir die Absorptionsfähigkeit dieser Materialien für elektromagnetische Wellen optimieren und sie so für den Einsatz in elektronischen Geräten und anderen Hightech-Industrien effektiver machen.