Com o aumento do número de dispositivos eletrônicos, as ondas eletromagnéticas invisíveis tornaram-se uma fonte de poluição eletromagnética, ameaçando a segurança da informação. É aqui que as ondas eletromagnéticas pós absorventes em materiais poliméricos entram em ação. Eles absorvem e blindam ondas eletromagnéticas, aumentando a compatibilidade eletromagnética dos materiais e garantindo a operação estável de dispositivos eletrônicos. Eles também podem melhorar as propriedades mecânicas dos materiais, desempenhando um papel significativo em áreas como smartphones e aeroespacial. Eles oferecem uma excelente solução para esses desafios.
Pós absorventes de ferrite
As ferritas são materiais absorvedores essenciais devido à sua alta permeabilidade magnética e boas propriedades de casamento de impedância. São amplamente utilizadas em materiais poliméricos. Os principais mecanismos para a perda de ondas eletromagnéticas incluem autopolarização, perda por histerese, ressonância de parede de domínio e ressonância natural. A permeabilidade magnética da ferrita afeta diretamente sua capacidade de absorção de ondas; uma permeabilidade maior leva a uma melhor absorção.
Por meio da substituição iônica, as propriedades eletromagnéticas da ferrita podem ser ajustadas. Por exemplo, na ferrita de NiZn, modificar a proporção de Ni para Zn não apenas otimiza a permeabilidade, mas também altera a forma como ela responde a diferentes frequências de ondas eletromagnéticas.
Quando a razão molar Ni/Zn é de 0,5, a permeabilidade atinge o pico, resultando em melhor absorção de ondas em uma faixa de frequência específica. Além disso, o projeto da microestrutura pode aumentar a área superficial da ferrita, melhorando a eficiência de absorção. A combinação com materiais de carbono, polímeros e MXene permite obter um efeito sinérgico que melhora ainda mais o desempenho de absorção.
Pó de ferro carbonílico (CIP)
O pó de ferro carbonílico possui alta permeabilidade magnética, forte estabilidade térmica e baixo custo, tornando-o um absorvedor de micro-ondas comum e excelente. Em materiais poliméricos, o CIP pode ser disperso uniformemente para formar uma rede absorvente, absorvendo efetivamente as ondas eletromagnéticas que entram no material. A alta permeabilidade magnética do CIP permite que ele responda fortemente às ondas eletromagnéticas. Por meio de mecanismos como a perda por histerese, a energia das ondas eletromagnéticas é convertida em calor e dissipada. O método de média pressão para a produção de CIP, em comparação com o método de alta pressão, requer menor pressão de síntese e proporciona maiores taxas de conversão de ferro, resultando em desempenho mais estável e melhor absorção de ondas.
Fibra de carbono (CF)
Embora a fibra de carbono seja cara e reflita ondas eletromagnéticas, seu desempenho de absorção de ondas pode ser aprimorado quando combinada com outros materiais absorventes. A própria fibra de carbono possui condutividade, que, quando combinada com materiais absorventes, forma uma rede condutora que promove a condução e a perda de ondas eletromagnéticas. Por exemplo, a mistura com fibra de vidro (GF) reduz o custo e compensa as deficiências de materiais individuais reforçados com fibra. Além disso, a alta resistência da fibra de carbono proporciona excelente suporte mecânico para materiais compósitos, garantindo a estabilidade dos materiais absorventes em aplicações práticas.
Nanotubos de carbono (CNTs)
Os nanotubos de carbono, devido à sua excelente condutividade e estrutura única, são materiais absorventes com alto potencial em sistemas poliméricos. Eles podem ser combinados com ferrita e outros materiais para formar compósitos com excelentes propriedades de absorção. A condutividade dos nanotubos de carbono permite que eles absorvam ondas eletromagnéticas por meio de mecanismos de perda condutiva. Quando combinados com materiais como ferritas, que possuem propriedades de perda magnética, o efeito combinado das perdas condutivas e magnéticas melhora o desempenho geral de absorção de ondas. Além disso, a estrutura única dos nanotubos de carbono aumenta sua interação com ondas eletromagnéticas, melhorando a eficiência de absorção. Quando o diâmetro do nanotubo é inferior a 6 nm, os nanotubos de carbono atuam como excelentes fios quânticos condutores, aumentando significativamente sua capacidade de absorver ondas eletromagnéticas.
Grafeno
O grafeno, como material bidimensional, é conhecido por sua alta condutividade e resistência. Ele pode ser combinado com ferritas e outros materiais absorventes para produzir compósitos poliméricos com excelentes propriedades de absorção. A alta condutividade do grafeno permite que ele absorva ondas eletromagnéticas por meio de perdas condutivas. Sua alta condutividade térmica ajuda a converter rapidamente a energia das ondas absorvidas em calor, aumentando a eficiência da absorção das ondas. Além disso, a resistência do grafeno proporciona excelentes propriedades mecânicas para materiais compósitos.
Pó épico
No campo dos materiais poliméricos, a aplicação de diversos pós absorventes, como ferritas, pó de ferro carbonílico, fibra de carbono, nanotubos de carbono e grafeno, oferece soluções inovadoras para mitigar a interferência eletromagnética. A produção e o processamento desses pós requerem equipamentos especializados para garantir a qualidade desejada. tamanho da partícula, distribuição e modificação de superfície. Os equipamentos de moagem e processamento de pó da Epic Powder, como moinhos a jato, moinhos de bolas e máquinas de modificação de superfície, são ideais para a produção de pós finos de alta qualidade que podem aprimorar o desempenho desses materiais absorventes. Utilizando tecnologias avançadas de moagem e classificação, podemos otimizar a capacidade de absorção de ondas eletromagnéticas desses materiais, tornando-os mais eficazes para uso em dispositivos eletrônicos e outras indústrias de alta tecnologia.