论文部分内容阅读
电磁干扰是伴随着现代电子技术的广泛应用和迅猛发展而产生的一个亟需解决的严重问题。电磁屏蔽橡胶可防止电磁泄漏,实现电子产品电磁兼容;在需要同时考虑电磁屏蔽和环境密闭的场合,具有不可替代的作用。电磁屏蔽橡胶的开发已不仅限于军事目的,还广泛应用于民用商业电子设备。研究电磁屏蔽橡胶的屏蔽机理及制备新型高效的电磁屏蔽橡胶具有重大的现实意义。
本论文主要采用炭黑、镍粉、铁基非晶合金粉为填料,选择丁苯橡胶、丁腈橡胶、氯化聚乙稀等橡胶基体,通过配方设计和调节混炼、硫化等工艺参数来制备防止电磁辐射干扰的复合型电磁屏蔽橡胶;研究不同的基体、填料以及工艺对复合材料的拉伸和撕裂性能、导电性能和高频下电磁屏蔽性能的影响;以电磁屏蔽传输线理论为基础来分析导电性和磁性两类不同电磁屏蔽橡胶的屏蔽原理。针对导电橡胶研究导电填料与复合材料导电性能的依赖关系;针对磁性屏蔽橡胶,则研究它在高频下的吸波特性。采用改进的法兰同轴法测试材料电磁屏蔽效能,反射损耗则采用弓形法测试。
论文引入分形理论分析导电橡胶中炭黑填料的分布规律,得出了炭黑在橡胶基体中分布的分形维数,从而将分维与炭黑填充系数联系起来,为研究复合材料导电性能提供了一种新的理论方法。并采用渗流理论进一步研究导电橡胶的导电渗流现象,得出复合材料渗流指数与分维之间的联系。由渗流理论解释复合材料体电阻率与填料百分含量的关系,理论拟合与实验结果符合很好。渗流理论可以很好的描述复合导电橡胶的导电行为。
导电渗流阈值是导电橡胶重要的性能参数,文中采用不同形貌的填料以及并用橡胶体系来研究如何减小导电橡胶的导电渗流阈值,以减少填料用量或获得更低的体电阻率。
最后,论文采用铁基非晶合金粉末填料制备电磁屏蔽橡胶,研究它在高频电磁波作用下的吸波特性。通过单层平面波吸波介质理论模型以及复合材料的复相对介电常数和复相对磁导率来计算它的反射损耗,理论计算以及实验结果都表明该铁基非晶合金复合材料在GHz以上频段具有理想的吸波共振频率。由铁磁共振原理,铁磁性吸波复合材料的匹配频率和厚度决定它在某一频率下的吸波特性;将铁基非晶粉与丁腈橡胶基体复合制备出在2-18GHz范围内具有良好吸波效能的电磁屏蔽橡胶。铁基非晶合金作为一种高频电磁屏蔽材料具有广阔的应用前景。