Yaqinda Sun Rong va Xitoy Fanlar akademiyasining Shenzhen ilg'or texnologiyalar institutining boshqa tegishli tadqiqotchilari yengil kumush/qaytarilgan grafen oksidi bilan qoplangan karbonlashtirilgan melamin (CMF/rGO/Ag) ko'pikli materiallarini tayyorlash uchun oddiy bir bosqichli issiqlik bilan ishlov berish strategiyasini taklif qilishdi. Karbonlashtirilgan kompozit melamin ko'pikli material ajoyib mexanik xususiyatlar va ajoyib EMI himoya effektini (EMI SE) ta'minladi.
5G aloqa va smartfonlarning o'sishi elektromagnit parazit muammosini yanada kuchaytirdi.
Jiddiy elektromagnit shovqin ma'lumotlarning yo'qolishiga, tizimning ishdan chiqishiga va hatto inson salomatligiga xavf tug'dirishi mumkin.
Ultra past zichlikli va yaxshi mexanik moslashuvchanlikka ega yuqori samarali elektromagnit parazitlardan himoya qiluvchi materiallarni ishlab chiqish zararli elektromagnit to'lqinlar ifloslanishini yoki radiatsiyani bostirishning samarali usuli hisoblanadi.
An'anaviy metall materiallar uchun o'tkazuvchanlikni yaxshilash har doim yuqori samarali ekranlash materiallariga erishish uchun asosiy strategiya bo'lib kelgan.
Bundan tashqari, grafen, uglerod nanotubalari va MXene kabi yangi nanomateriallar ham yuqori EMI ekranlash ko'rsatkichlariga ega ekanligi xabar qilingan.
Nanomateryallarning yuqori moslashuvchan ishlab chiqarish jarayoni tufayli ushbu materiallar EMI ekranlash uchun ko'pik yoki plyonka shaklida qayta ishlanadi. Nanomateryallarning ko'pikli shakli bilan solishtirganda, zich plyonkalar yuqori o'tkazuvchanlikni namoyish etadi.
Yuqori o'tkazuvchanlik to'g'ridan-to'g'ri hodisa elektromagnit to'lqinlarni kuchli aks ettirish orqali yuqori EMI SE hosil qilishi mumkin.
Misol uchun, yuqori o'tkazuvchan metallarning elektromagnit to'lqinlarni aks ettirish koeffitsienti odatda 90% dan oshadi, ya'ni tushayotgan elektromagnit to'lqinlarning 90% bo'sh kosmosda aks etadi.
Aks ettirilgan elektromagnit to'lqinlar, shuningdek, jiddiy ikkilamchi elektromagnit nurlanishning ifloslanishiga olib kelishi mumkin. Past elektromagnit to'lqinlarni aks ettirish koeffitsientiga ega bo'lgan yuqori samarali EMI ekranlash materiallarini olish hali ham qiyin.
Ko'pikli turdagi ekranlash materiali gözenekli tuzilishdan iborat. Engil vazni, yaxshi mexanik siqilishi va sozlanishi EMI ekranlash ko'rsatkichlari tufayli an'anaviy qattiq metall ekranlash materiallarini almashtirishda katta imkoniyatlarga ega.
Xususan, gözenekli struktura ko'pik tipidagi ekranlovchi materialga tushgan elektromagnit to'lqinlarda aniq bir nechta aks ettirishga imkon beradi, shuning uchun ko'pik elektromagnit to'lqinlarni o'zlashtiradi va susaytiradi. Ma'lum qilinishicha, gözenekli struktura MXene tomonidan elektromagnit to'lqinlarning yutilishini kuchaytiradi.
Qattiq materiallar bilan solishtirganda, gözenekli struktura elektromagnit to'lqin empedansini yaxshiroq moslashtirish qobiliyatiga ega va hodisa elektromagnit to'lqinlarini ekranlovchi ko'pikning ichki tuzilishiga kiritishi mumkin. Shuning uchun, past aks ettirish koeffitsienti va yuqori assimilyatsiya koeffitsientiga ega bo'lgan EMI ekranlash materiallari yaxshi empedans moslashuvi (past aks ettirish) va yuqori ko'p aks ettirishga ega bo'lishi kerak. Masalan, EMI SE va yutilish koeffitsientlari yuqori bo'lgan qatlamli konstruktsiyalar, ko'p qatlamli tuzilmalar va izotropik tuzilmalar tayyorlangan. Umuman olganda, murakkab tuzilmalar va ko'p komponentlar ko'pincha ko'p bosqichli ishlov berishni o'z ichiga oladi va mexanik moslashuvchanlik yomon.
Kumush bilan qoplangan poliimid ko'pik jismoniy püskürtme usuli bilan tayyorlangan va uning zichligi 23kg / m3 ni tashkil etdi. Kumush bilan qoplangan melamin ko'pik kimyoviy yotqizish orqali tayyorlangan. Tayyorlangan kumush bilan qoplangan melamin ko'pik EMI yuqori SE 90 dB va kumush miqdori 63.5 wt% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, mis / nikel bilan qoplangan polimetakrilimid gibrid ko'pik va oltin nanopartikul bilan qoplangan polimer asosidagi nanofiber elektromagnit parazitlardan himoya qiluvchi elektrsiz qoplama usuli ham taklif etiladi.
Biroq, qattiq metall va moslashuvchan ramka o'rtasidagi o'ziga xos interfeys nomuvofiqligi tufayli, elektrokaplama, elektrsiz qoplama va jismoniy püskürtme bilan tayyorlangan metall ko'pikli ekranlash materiallari yomon mexanik xususiyatlarga ega. Metall zarrachalar va moslashuvchan ko'pikli skelet o'rtasidagi aloqani kuchaytirish va mukammal mexanik xususiyatlarga ega bo'lgan metall ko'pikli himoya materiallarini amalga oshirish hali ham qiyinchiliklarga to'la.
Ushbu tadqiqotda muallif engil kumush/kamaytirilgan grafen oksidi bilan qoplangan karbonlangan melamin (CMF/rGO/Ag) kompozit ko'pikli materialni tayyorlash uchun oddiy bir bosqichli issiqlik bilan ishlov berish strategiyasini taklif qildi, bu mukammal mexanik xususiyatlarga va mukammal EMI ekranlash effektiga ega (EMI SE). Kompozit ramka va kumush o'rtasidagi yaxshilangan interfeys tufayli, CMF/rGO/Ag ko'pik 1000 yuklash-tushirish siqish sinov tsiklidan so'ng mukammal strukturaviy barqarorlikni ko'rsatdi. Bundan tashqari, ko'pikning EMI SE atigi 50.6 mg sm16 g-2 zichlikda va 1 vol% ultra past Ag tarkibida 0.09 dB ga yetdi.
Qizig'i shundaki, gözenekli ramka va bir nechta interfeyslarning hamkorligi CMF/rGO/Ag ko'pikining g'ayrioddiy yuqori assimilyatsiya koeffitsientiga (0.5 dan ortiq) olib keldi. CMF/rGO/Ag ko'pikining yuqori assimilyatsiya koeffitsientini himoya qilish mexanizmi chekli elementlar tahlili (FEA) bilan qo'shimcha o'rganildi. CMF / rGO / Ag ko'pikining mukammal yaqin atrofdagi EMI ekranlash ko'rsatkichi past zichlikli, kuchli CMF / rGO / Ag ko'pikning elektron qadoqlash uchun EMI ekranlash materiallari sifatida katta afzalliklarga va keng qo'llash istiqbollariga ega ekanligini ko'rsatadi.