防輻射涂料-畢業(yè)論(編輯修改稿)
2025-07-13 11:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 和宏觀量子隧道效應(yīng)，因而呈現(xiàn)出許多特有的奇異的物理、化學(xué)性質(zhì)，從而具有高效吸收電磁波的潛能 納米粒子尺度遠(yuǎn)小于紅外線及雷達(dá)波波長，因此納米微粒材料對紅外及微波的吸收性較常規(guī)材料要強(qiáng)，隨著尺 寸的減小，納米微粒材料的比表面積增大，隨著表面原子比例的升高，晶體缺陷增加，懸掛鍵增多，容易形成界面電極極化，高的比表面積又會造成多重散射，這是納米材料具有吸波能力的重要機(jī)理。這種薄膜型吸波材料在防輻射領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。 高聚物吸波材料 導(dǎo)電聚合物具有電磁參數(shù)可調(diào)、易加工、密度小等優(yōu)點(diǎn)，通過不同的摻雜劑或摻雜方式進(jìn)行摻雜可以獲得不同的電導(dǎo)率，因此導(dǎo)電聚合物可以用作吸波材料的吸收劑。根據(jù) Ieeger 提出的孤子理論，孤子、極化子和雙極化子是導(dǎo)電高分子的“載流子”。當(dāng)電磁波入射到吸波材 料表面后，進(jìn)入材料內(nèi)部的電磁能通過電導(dǎo)損耗將其轉(zhuǎn)化成熱能，從而消耗電磁波能量。日本研制的 QMR 系列薄片狀柔軟性吸波材料具有厚度薄、質(zhì)量輕、可折疊、 吸收強(qiáng)等優(yōu)異的性能 ， 使用方便 ， 應(yīng)用廣泛 ，可以用來有效地解決輻射 污染 。 防輻射涂料 防輻射防護(hù)涂料是一種新型的防屏蔽材料，這種材料不含有金屬物質(zhì)，主要屏蔽材料成分是石墨、炭黑，穩(wěn)定性高，具有極強(qiáng)抗氧化能力，它的問世受到極大的關(guān)注，簡單的施工方式，對屏蔽的房間無任何要求，使用方式如同普通的涂料一樣，對于樓體、大面積的房間屏蔽，有著獨(dú)特的優(yōu)勢，是常規(guī)的鋼板結(jié) 構(gòu)的屏蔽方式無法比擬的，對于不規(guī)則形狀的屏蔽更體現(xiàn)出防輻射防護(hù)涂料的優(yōu)勢，同時(shí)沒有以往鋼板結(jié)構(gòu)屏蔽房間施工的復(fù)雜、重量大、維護(hù)復(fù)雜等問題，也消除了鋼板結(jié)構(gòu)屏蔽房間的壓抑感。 防輻射防護(hù)涂料有高頻低頻兩大類，適用于室內(nèi)、室外的防輻射防護(hù)，可用于屏蔽墻體、天花板、地面防護(hù)。 防輻射涂料 防輻射涂料的分類 涂料主要以 電磁 輻射防護(hù)涂料 為主， 從功能上可分為屏蔽涂料、吸波涂料和北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 6 / 30 屏蔽吸收型涂料。它們有不同的原理 ,在電磁輻射防護(hù)中發(fā)揮各自不同的作用。 1) 屏蔽涂料 屏蔽涂料又稱為導(dǎo)電涂料 ,根據(jù)其組成和導(dǎo)電機(jī)理 又可分為兩大類 :結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電涂料和摻雜型導(dǎo)電涂料。由于結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性主要依靠鏈結(jié)構(gòu)中的共扼二電子體系 ,以及隧道效應(yīng) ,因此載流子濃度較小 ,相比之下 ,摻雜型導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性隨內(nèi)部導(dǎo)電微粒含量的增大而增大 ,比結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電涂料有更好的導(dǎo)電性。所以目前市場上廣泛應(yīng)用的導(dǎo)電涂料絕大部分是摻雜型導(dǎo)電涂料。但是 ,摻雜型導(dǎo)電涂料存在的問題是導(dǎo)電微粒的形狀、含量、穩(wěn)定性、表面效應(yīng)等對材料導(dǎo)電性的影響以及與基材的相互協(xié)調(diào)、基材本身的物理化學(xué)特性對整體材料性質(zhì)的影響等。這些問題的解決是材料得以實(shí)用化的關(guān)鍵。目前常用的屏蔽涂料主 要是以復(fù)合法制得的 ,它是由樹脂、稀釋劑、添加劑以及導(dǎo)電性填料等所組成。常用的樹脂有環(huán)氧樹脂、聚氨 酯、 酚醛、聚酸亞胺、丙烯酸等。導(dǎo)電性填料一般是銀、銅、鎳等金屬粉末和碳 、 石墨等非金屬粉末銀粉的導(dǎo)電性優(yōu)良 ,但價(jià)格較高 ,難以普遍采用。銅、鎳的性能與銀相近 ,價(jià)格低 ,但易氧化。碳、石墨粉末作為導(dǎo)電填料 ,其耐環(huán)境性好 ,但導(dǎo)電性較差 ,電磁屏蔽效果不好。因此 ,銅、鎳系涂料是當(dāng)今市場的主流產(chǎn)品。鎳系涂料價(jià)格適中 ,屏蔽效果好 ,抗氧化能力比銅強(qiáng) ,但鎳系涂料在低頻區(qū) (3OMHz)的屏蔽效果遠(yuǎn)不如銅系涂料。銅系涂料導(dǎo)電性好 ,但抗氧 化性差。隨著近年抗氧化技術(shù)的發(fā)展 ,銅系涂料得以突破瓶頸制約 ,逐漸成為屏蔽涂料的主角。如最近進(jìn)人中國市場的日本海爾茲化學(xué)株式會社的銅 /丙烯酸樹脂 (PLS— 100,200)導(dǎo)電涂料 ,屏蔽性能極佳 ,達(dá) 60— 75dB(30MH～ 1GHz),在防止銅氧化方面采用了 多方面的技術(shù)設(shè)計(jì)。 首先 ,是用抗氧劑對銅粉進(jìn)行處理和用較不活潑金屬 (如 Ag,Al,Sn 等 )包覆銅粉表面 ,使銅不易氧化 )進(jìn)一步 ,抓住導(dǎo)電涂料基體聚合物耐候性這一技術(shù)關(guān)鍵 ,對基體聚合物進(jìn)行技術(shù)改進(jìn) ,制出新型聚合物 ,其分子量最高達(dá)到 10 萬 ,是普通聚合物的 10 倍以上。 分子呈三維結(jié)構(gòu) ,一旦固化 ,能形成極其穩(wěn)定、牢固的薄膜 ,確保不氧化和不退化 ,可使屏蔽效果長達(dá) 10年以上。新材料還徹底克服了涂膜氧化、龜裂、剝離等很多弱點(diǎn)。并完全無毒 ,是一種綠色涂料。 2) 吸波涂料 電磁波吸收材料的研究最早開始于軍事信息安全的 TEMPEST 技術(shù) ,進(jìn)而在軍用戰(zhàn)機(jī)隱形、艦船隱形、戰(zhàn)車隱形、指揮系統(tǒng)隱形等方面得到廣泛應(yīng)用。成為電子戰(zhàn)中的重要技術(shù)一直受到各國高度重視。由于民用產(chǎn)品 EMC 技術(shù)的進(jìn)步和標(biāo)準(zhǔn)北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 7 / 30 的強(qiáng)制執(zhí)行 ,民用電子產(chǎn)品的 EMC 問題越來越重要 ,尤其是商業(yè)上的保密性 ,對電磁波吸收材料有強(qiáng)烈要求。電磁波吸 收材料可以消除信息 圖像 的幻影、防止信息泄露、民用電子產(chǎn)品的電磁兼容以及保護(hù)身心健康。作為電磁波吸收材料和電磁輻射防護(hù)涂料一吸波涂料目前被廣泛關(guān)注。 目前 ,吸波涂料研究方面 ,國內(nèi)由于特種需要 ,對毫米波研究比較偏重 ,但產(chǎn)業(yè)化效果還不十分理想 ,主要的 問題 是涂層過厚 ,附著力及耐候性
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