短切碳纤维的电磁屏蔽性能研究

  短切碳纤维的长度可以影响其电磁屏蔽吸波性能,并且短切碳纤维的长度和填充量直接有着直接关系。经过研究发现短切碳纤维的长径比与材料的电磁屏蔽性能成正比,在短切碳纤维长度较短时,由于电流沿纤维长度方向流动的时间太短,产生的电导较小,以至复介电常数和损耗较小。

  由于碳纤维本身的良导电性材料会产生较强的反射,此时的电磁屏蔽材料也不会产生较大的复介电常数,因此连续碳纤维无法作为吸波纤维应用到电磁屏蔽材料中,只有当电磁屏蔽材料中含有特定含量和长度的短切碳纤维才能有良好的复介电常数和频响特性。

  复合材料中短切碳纤维的含量也是影响其电磁屏蔽性能的因素之一。这是因为复合材料中短切碳纤维的含量存在一个峰值,可以使屏蔽材料获得最优异的电磁屏蔽性能。根据研究人员的研究分析,当短切碳纤维填充量较低时,短切碳纤维由于彼此间接触的几率较小,从而难以产生相互作用,短切碳纤维在此时成为相互独立的电偶极子,构成一种多元离散振子阵,无法形成一个连续的导电网络,此时的复介电常数和频响变化量也较低。

  随着复合材料中短切碳纤维含量的增加,短切碳纤维相互间的接触机会增加,提高复合材料的导电性,构成一种导电通道,从而增大材料的介电常数和频响变化量;当短切碳纤维含量继续增加时,由于单位体积的短切碳纤维含量较多,相互靠近的振子间电力线出现排斥作用,电场相互叠加,从而显示出强反射特征。因此,短切碳纤维的含量实际上存在一个峰值,含量在峰值附近可以使材料获得最优的电磁屏蔽性能。

  虽然国内碳纤维电磁屏蔽的技术还不够成熟,但是江苏博实也在不断提升开发和生产碳纤维电磁屏蔽产品的技术和能力,同时对碳纤维结构方案进行优化改进,希望能够为客户提供好的碳纤维产品。