5G aukštų dažnių ir daugėjančių antenų eroje elektromagnetinė tarša tapo elektroninių prietaisų mirties nuosprendžiu. Tradiciniai metaliniai ekranavimo dangčiai yra sunkūs ir -atimanti daug vietos, o anglies nanovamzdeliai buvo įstumti į elektromagnetinio ekranavimo etapą. Tačiau mokslinių tyrimų ir plėtros inžinieriai visada abejoja: kiek efektyvus yra anglies nanovamzdelių elektromagnetinis ekranavimas? Ar jie gali pakeisti metalines ekranavimo medžiagas? Kai kurie giriasi, kad plonas sluoksnis gali apsaugoti 99,9 % spinduliuotės, tačiau pastebi, kad jis net negali užkirsti kelio skersinio perkalbėjimo važiuoklės viduje. Tai jokiu būdu nėra paprastas medžiagos pakeitimas, o ekstremalus sugerties ir atspindžio žaidimas tarp vienmačio laidžiojo tinklo ir trijų{7} dimensijų tankių metalų mikrobangų dažnių juostoje. Šiandien mes nulupsime konceptualius filtrus ir naudosime pagrindinius duomenis, kad visiškai atskleistume CNT elektromagnetines ekranavimo korteles.
1. Ekranavimo šaltinis: koks efektyvus yra anglies nanovamzdelių elektromagnetinis ekranavimas?
Anglies nanovamzdeliai pasižymi labai dideliu elektromagnetinio ekranavimo efektyvumu lengvose kompozitinėse medžiagose. Specifinio storio plėvelės ar plastikai gali pasiekti 40–60 dB (apsaugo 99,99 % elektromagnetinių bangų), o šerdis yra sinergetiniame atspindžio, sugerties ir vidinių daugkartinių atspindžių mechanizme.
Metalinis ekranavimas daugiausia priklauso nuo paviršiaus atspindžio nuo didelio elektros laidumo. Kodėl anglies nanovamzdelių elektromagnetinis ekranavimas yra toks stiprus? Nes jie ne tik atspindi, bet ir „sugeria“ bangas. Kai elektromagnetinės bangos pasiekia susipynusį trijų-dimensijų laidžių CNT tinklą, jos pirmiausia susiduria su atspindžiu nuo labai laidžių vamzdžių sienelių. Bangos, kurios prasiskverbia, patirs daugybę „vidinių daugybinių atspindžių“ labirinte, kurį sudaro daugybė nanovamzdelių. Tuo pačiu metu anglies vamzdelių viduje esantys elektronai svyruoja aukštu dažniu veikiant mikrobangų elektriniam laukui, paversdami elektromagnetinę energiją šilumos išsklaidymo (absorbcijos nuostolių). Šis dvigubas „atspindėjimo + sugerties“ mechanizmas leidžia itin plonam CNT tinklui pasiekti didelį ekranavimo efektyvumą (SE).
| Ekranavimo mechanizmų klasifikacija | Metalinis ekranavimo dangtis (pvz., varis / aliuminis) | Anglies nanovamzdelių kompozicinė plėvelė / plastikas | Vaidmenų proporcija ir funkcijos aprašymas |
|---|---|---|---|
| Atspindžio praradimas (R) | Itin didelis (tankus paviršiaus elektronų jūros atspindys) | Vidutinis{0}}aukštas (priklauso nuo tinklo laidumo) | Mechanizmas, kuriame dominuoja metalas-, CNT{1}}padedama |
| Absorbcijos praradimas (A) | Itin mažas (odos poveikis labai plonas) | Itin didelis (vieno-matmens tinklo sklaida iš kelių kartų) | CNT{0}}dominuoja mechanizmas, paverčiantis elektromagnetinę energiją į šilumą |
| Keli vidiniai atspindžiai (M) | Beveik nėra (paviršius per lygus) | Reikšminga (sudėtinga refrakcija tarp vamzdžio sienelių) | CNT tinklo vidinio labirinto efektas |
| Bendras ekranavimo efektyvumas (0,1 mm storio) | 60 - 80 dB | 40 - 60 dB | Išplėstinių medžiagų išmatuotas etalonas |
2. Diskusija dėl pakeitimo: ar jie gali visiškai pakeisti metalines ekranavimo medžiagas?
Anglies nanovamzdeliai negali visiškai pakeisti tankių metalų visais atvejais. Tačiau pagal konkrečius scenarijus, pvz., „lengvas svoris, lankstus lankstumas ir atsparumas korozijai“ (pvz., lankstus ekrano ekranas, dronų apvalkalai, laidžios dangos), jie jau pasiekė, kad metalų matmenys būtų sumažinti.
Ar anglies nanovamzdeliai gali pakeisti metalines apsaugines medžiagas? Tai turi būti vertinama pagal scenarijų. Lyginant absoliučias ekranavimo vertes su 0,1 mm vario folija, CNT iš tikrųjų negali konkuruoti. Tačiau daugelyje šiuolaikinių prietaisų metalai yra per sunkūs, per standūs ir per daug linkę oksiduotis. Pavyzdžiui, sulankstomo telefono vyrio ekranavimas lūžta lenkiant, o CNT plėvelės gali atlaikyti šimtus tūkstančių lenkimų neprarasdamos ekranavimo efektyvumo. Arba pasiimkite anglies pluošto dronų korpusus, kurie iš pradžių nėra laidus (be ekranavimo). Pridėjus tik nedidelį kiekį CNT, pats apvalkalas paverčiamas ekranuojančiu sluoksniu, kurio svoris beveik nepadidėja. Pagal šiuos scenarijus CNT nepakeičia metalų, bet pašalina negyvus kampus, kuriuose metalai negali veikti.
| Pagrindinis ekranavimas ir fiziniai parametrai | Tankus metalas (vario folija / aliuminio folija) | Anglies nanovamzdelio kompozicinė medžiaga | Pakeitimo pranašumų ir trūkumų įvertinimas |
|---|---|---|---|
| Absoliutus ekranavimo efektyvumas (30 GHz) | >80 dB | 40 - 60 dB | Trūkumas: visiškam anti{0}}trukdymui vis tiek reikia metalo |
| Paviršiaus tankis (svoris) | Itin sunkus (8,9 g/cm³) | Itin lengvas (<1.5 g/cm³) | Privalumas: CNT yra maždaug 6 kartus lengvesni, svorio mažinimo stebuklas |
| Lankstumas ir atsparumas lenkimui | Labai prastas (lengvai sukietėja ir lūžta) | Puikus (gali atlaikyti dešimtis tūkstančių lenkimų be slopinimo) | Privalumas: vienintelis sprendimas nešiojamiems / sulankstomiems ekranams |
| Atsparumas korozijai/oksidacijai | Labai prastas (lengvai oksiduojasi, juoduoja ir sugenda) | Puiki (visos{0}}anglies struktūra, chemiškai inertiška) | Privalumas: ilgalaikis{0}}jūrinės/cheminės įrangos ekranavimas |
Duomenų nuoroda: Shandong Tanfeng New Material Application R&D centras ir Nature Materials elektromagnetinio ekranavimo bandymų ataskaitos apie makroskopines CNT plėveles.
3. Atšiauri tikrovė: kodėl jūsų išmatuota ekranavimo vertė visada yra toli?
Staigus anglies nanovamzdelių elektromagnetinio ekranavimo efektyvumo sumažėjimas makroskopiniuose kompozituose yra didžiulis pasipriešinimas tarp vamzdžių kontaktų ir laidžiojo tinklo lūžis, atsirandantis dėl kietos aglomeracijos, dėl kurios elektronai negali reaguoti į aukšto -dažnio mikrobangų elektrinius laukus.
Atskiri vamzdžiai turi neįtikėtiną laidumą, bet kodėl jūsų pagamintos ekranuojančios plėvelės arba laidus plastikas pasiekia tik 10 dB? Elektromagnetinio ekranavimo esmė – medžiagoje esančių laisvųjų elektronų ir elektromagnetinių bangų sąveika. Jei anglies nanovamzdeliai yra sandariai aglomeruoti matricoje arba jei vamzdeliai tikrai nesutampa vienas su kitu, elektronai negali judėti, o laidus tinklas nutrūksta. Kai veikia mikrobangų krosnelės, jos susiduria su daugybe izoliacinių plastikinių ir sulūžusių anglies vamzdžių, kurie negali nei atspindėti, nei suformuoti vidinės sūkurinės srovės absorbcijos, todėl ekranavimo efektyvumas prarandamas.
| Medžiagos dispersijos būsena | Atsparumas tarp-vamzdžių kontaktams | Laidžiojo tinklo charakteristikos | Ekranavimo efektyvumo (SE) našumas | Gamybos linijos skausmo taškai |
|---|---|---|---|---|
| Idealus vieno{0}}vamzdelio barstymas | Itin žemas | Nepertraukiamas trijų{0}}matmenų „linija-į-liniją“ tinklas | 40 - 60 dB | Egzistuoja tik teoriškai arba aukštos kokybės{0}}įklijavimas |
| Įprastas sausų miltelių papildymas | Itin aukštai | Tvirta aglomeracija, tinklas lūžęs | <15 dB (almost no shielding) | Sunkiai maišomas, šiurkštus paviršius |
| Smurtinė ultragarso dispersija | Vidutinis | Vamzdžiai sulūžę, pablogėjo iki trumpojo{0}}atstumo kontakto | 20 - 30 dB | Itin mažas efektyvumas, negalima keisti mastelio |
4. Gamintojo proveržis: kaip Shandong Tanfeng suteikia didžiausią CNT ekranavimo potencialą?
Pasirinkus šaltinio gamintoją, pvz., „Shandong Tanfeng“, kuris išmano pagrindines aukšto-grynumo sintezės ir išankstinės-dispersijos technologijas, yra optimalus sprendimas, kaip įveikti vamzdžių pasipriešinimo tarp-kontakto spragą ir iš tikrųjų suvokti aukščiausią anglies nanovamzdelių elektromagnetinį ekranavimą.
Kadangi pagrindinė priežastis yra atsparumas kontaktui ir kieta aglomeracija, sprendimas yra „didelis grynumas, ilgi vamzdeliai, tikra dispersija“. Kaip profesionalus CNT gamintojas, Shandong Tanfeng New Material Technology Co., Ltd. atveria jums elektromagnetinio ekranavimo kanalus nuo sintezės iki dispersijos:
Itin{0}}Aukšto grynumo valymas apsaugo nuo nuotėkio:Likę metaliniai katalizatoriai ne tik padidina vietinį atsparumą, bet ir sukelia neįprastą kaitinimą mikrobangų krosnelėje. Shandong Tanfeng naudoja specializuotus valymo procesus, kad tvirtai suspaustų metalo likučius iki 20 ppm, pašalindami visus tinklo defektus, padidindami makroskopinį laidumą ir tiesiogiai padidindami atspindžio praradimą.
Itin{0}}Didelis kraštinių santykis sumažina atsparumą persidengimui: The fewer overlap points, the better the network conductivity. Through its self-developed catalytic system, Shandong Tanfeng mass-produces high-quality CNTs with aspect ratios >1500. Ilgi vamzdžiai gali greitai suformuoti laidų tinklą, prasiskverbiantį per visą matricą esant itin mažam pridėjimo kiekiui, todėl laisvieji elektronai gali be kliūčių reaguoti į aukšto -dažnio elektromagnetinius laukus.
Tinkinta iš anksto{0}}dispersinė pasta:„Shandong Tanfeng“, skirtas sausų miltelių aglomeracijos skausmo taškui, tiekia NMP/vandens{0}}pagrindo/specialaus tirpiklio{1}}iš anksto disperguotas pastas. Dėl patentuotų in-situ de-susupimo ir aukšto{5}}slėgio de-aglomeracijos procesų vamzdžių ryšuliai tikrai atskiriami vienu-vamzdžiu. Pastos smulkumas D90 griežtai kontroliuojamas 5 μm ribose. Pasroviui, nesvarbu, ar tai yra tiesioginis padengimas ar maišymas, lanksčių apsauginių plėvelių arba laidžių plastikų ekranavimo efektyvumas gali nuolat viršyti 40 dB ribą.
Išvada
Grįžtant prie pagrindinių klausimų: koks yra elektromagnetinio ekranavimo efektyvumasanglies nanovamzdeliai? Ar jie gali pakeisti metalines ekranavimo medžiagas? Dėl lankstumo, lengvumo ir atsparumo korozijai CNT dėl savo „atspindėjimo + daugybinės sugerties“ mechanizmo jau prispaudė stambius metalus ir tapo būtiniausiu-turėti naujos-kartos aukšto{3}}dažnio elektroninius įrenginius. Tačiau naudojant makroskopines programas atsparumas tarp vamzdžių kontaktų yra kaltininkas, dėl kurio prastėja našumas. Pasitikėjimas didelio grynumo, didelio formato santykio ir išankstinės{7}}dispersijos technologijomis, kurias naudoja šaltinio gamintojas, pvz., Shandong Tanfeng, siekiant įveikti laidumo atotrūkį nuo mikroskopinio iki makroskopinio, yra vienintelis būdas anglies nanovamzdeliai iš tikrųjų tapti geriausiu ginklu, kuris sutrikdo tradicinę metalo ekranavimo erą.