鎳-鐵基電磁波屏蔽涂料的研究.pdf

1、隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電磁干擾影響人們的健康和隱身及保密工作，因此電磁波屏蔽已成為研究的熱點(diǎn)。在各類電磁屏蔽方法中，以鎳、鐵為金屬填料的電磁屏蔽涂料因其成本低、工藝簡(jiǎn)便、適用性強(qiáng)、無(wú)需特殊設(shè)備等優(yōu)點(diǎn)，在電磁屏蔽材料中最受青睞。但是常規(guī)鐵粉容易被氧化，制備而成的電磁屏蔽涂料效果差；而用鎳粉不容易被氧化，由微米鎳粉制備而成的涂料導(dǎo)電性能雖然較好，但可屏蔽的電磁波頻率比較窄。針對(duì)上述問(wèn)題，論文作了三方面的工作：(1)選用化學(xué)鍍?cè)阼F粉上面進(jìn)行

2、鎳包覆，解決常規(guī)鐵粉的氧化問(wèn)題。(2)在微米鎳粉里面加入納米鎳粉形成復(fù)合粉末，提高涂料的導(dǎo)電和屏蔽性能，展寬屏蔽電磁波的頻率。(3)用納米臌米混合鎳粉制備電磁波屏蔽涂料，優(yōu)化工藝，探討各組分對(duì)電磁波屏蔽涂層屏蔽性能的影響機(jī)理。并采用先進(jìn)的測(cè)試分析手段研究了屏蔽涂料在300KHz～1.5GHz電磁波頻段范圍的電磁波屏蔽性能。 為了解決鐵粉作為涂料中金屬填料易氧化的缺點(diǎn)，提高鐵粉的電磁屏蔽效能，我們研究了一種優(yōu)化鐵粉性能，提高抗氧化

3、能力以及吸波性能的化學(xué)鍍制備鎳包覆鐵的方法。該法是利用鎳的耐氧化和鎳/鐵雙金屬吸波效果，通過(guò)還原反應(yīng)，在鐵粉表面包覆一層鎳保護(hù)層。試驗(yàn)選取了5個(gè)主要參數(shù)，并以此設(shè)計(jì)了L<,25>(5<'5>)型正交試驗(yàn)。獲得的優(yōu)化工藝參數(shù)為pH值：12，硫酸鎳初始質(zhì)量濃度：2.5g/100mL，聯(lián)胺初始體積濃度：8ml/100mL，鍍覆溫度：75℃，鐵粉加載量：1.5g/100mL。采用SEM、XRD對(duì)選用上述參數(shù)制取的鎳包鐵粉進(jìn)行了分析測(cè)試。結(jié)果表明

4、，復(fù)合粉末表面較原始粉末粗糙，顆粒明顯長(zhǎng)大，包覆層未引入雜質(zhì)元素，包覆效果較好。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，用鎳包鐵粉比用純鐵粉制備成的涂料的導(dǎo)電性能好。為提高鎳、鐵電磁屏蔽涂料的性能，論文分析了各組分的作用，影響電磁波屏蔽涂料導(dǎo)電性能的關(guān)鍵因素在于粒子之間的接觸數(shù)目和粒子間接近的程度，即所形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)的完整性和密實(shí)程度。各種影響因素包括丙烯酸樹脂、導(dǎo)電填料、鈦酸酯偶聯(lián)劑、硅烷偶聯(lián)劑和有機(jī)膨潤(rùn)土等對(duì)涂料的導(dǎo)電性能和電磁屏蔽性能的影響。丙烯酸樹脂使得涂料具

5、有粘貼力，能附著在基板上，是填料和偶聯(lián)劑、分散劑共存的基礎(chǔ)；偶聯(lián)劑使得無(wú)機(jī)填料和成膜樹脂相互融合，改善填料的抗氧化性；有機(jī)膨潤(rùn)土提高了填料在涂料中的分散性。 用微米鎳粉和納米鎳粉的混合粉末制備成的電磁屏蔽涂料的導(dǎo)電性能比用純微米鎳粉制備成的涂料的導(dǎo)電性能更好，并且展寬屏蔽電磁波的頻率。 電磁波屏蔽性能的測(cè)定結(jié)果表明，用微米鎳粉和混合粉末所制成涂料的電磁波屏蔽率在300kHz～1.5GHz可達(dá)95％～99％，用鎳包覆鐵制成