镍铁基电磁波屏蔽涂料的研究

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1、四川大学硕士学位论文镍／铁基电磁波屏蔽涂料的研究研究生：王鸿莹材科学专业指导老师：冉均国摘要随着电子信息技术的发展，电磁干扰影响人们的健康和隐身及保密工作，因此电磁波屏蔽已成为研究的热点。在各类电磁屏蔽方法中，以镍、铁为金属填料的电磁屏蔽涂料因其成本低、工艺简便、适用性强、无需特殊设备等优点，在电磁屏蔽材料中最受青睐。但是常规铁粉容易被氧化，制备而成的电磁屏蔽涂料效果差；而用镍粉不容易被氧化，由微米镍粉制备而成的涂料导电性能虽然较好，但可屏薮的电磁波频率比较窄。针对上述问题，论文作了三方面的工作：(1)选用化学镀在铁粉上面进行镍包覆，解决

2、常规铁粉的氧化问题。(2)在微米镍粉里面加入纳米镍粉形成复合粉末，提高涂料的导电和屏蔽性能，展宽屏蔽电磁波的频率。(3)用纳米／微米混合镍粉制备电磁波屏蔽涂料，优化工艺，探讨各组分对电磁波屏蔽涂层屏蔽性能的影响机理。并采用先进的测试分析手段研究了屏蔽涂料在300K／-Iz～1。5GHz电磁波频段范围的电磁波屏蔽性能。为了解决铁粉作为涂料中金属填料易氧化的缺点，提高铁粉的电磁屏蔽效能，我们研究了一种优化铁粉性能，提高抗氧化能力以及吸波性能的化学镀制各镍包覆铁的方法。该法是利用镍的耐氧化和镍／铁双金属吸波效果，通过还原反应，在铁粉表面包覆一层

3、镍保护层。试验选取了5个主要参数，并以此设计了k5(55)型正交试验。获得的优化工艺参数为pH值：12，硫酸镍初始质量浓度：2．5e,／100mL，联胺初始体积浓度：8ml／100mL，镀覆温度：75"C，铁粉加载量：1．59／100mL。采用SEM、XRD对选用上述参数制取的镍包铁粉进行了盼析测试。结果表明，复合粉末表面较原始粉末粗糙，颗粒明显长大，包覆层杀引入杂质元素，包覆效果较好。实验验证，用镍包铁粉比用纯铁粉制备成坚型查兰堡主兰垒堡苎的涂料的导电性能好。为提高镍、铁电磁屏蔽涂料的性能，论文分析了各组分的作用，影响电磁波屏蔽涂料导电

4、性能的关键因素在于粒子之间的接触数目和粒子间接近的程度，即所形成导电网络的完整性和密实程度。各种影响因素包括丙烯酸树脂、导电填料、钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂和有机膨润土等对涂料的导电性能和电磁屏蔽性能的影响。丙烯酸树脂使得涂料具有粘贴力，能附着在基板上，是填料和偶联剂、分散剂共存的基础；偶联剂使得无机填料和成膜树脂相互融合，改善填料的抗氧化性；有机膨润土提高了填料在涂料中的分散性。用微米镍粉和纳米镍粉的混合粉末制备成的电磁屏蔽涂料的导电性能比用纯微米镍粉制备成的涂料的导电性能更好，并且展宽屏蔽电磁波的频率。电磁波屏蔽性能的测定结果表明，用微

5、米镍粉和混合粉末所制成涂料的电磁波屏蔽率在300kHz～1．5GHz可达95％～99％，用镍包覆铁制成涂料的电磁波屏蔽率在低频时达到99％，屏蔽效果较好。关键词：电磁屏蔽效能，化学镀，镍／铁基，涂料，制备，导电性能Ⅱ四川大学硕士学位论文StudyonElectromagneticShieldingCoatingBasedonN垤ePowderMaterialsSciencePostgraduate：WangHongymg,Supervisor：RANJunguoAbstractWiththerapiddevelopmentoftheele

6、ctronicindustry,electromagneticinterference(EMI)isbecomingallincreasingproblemthataffectspeople’Shealthandwork．Sotheelectromagneticinterferenceshieldingisincreasinglyrequired．Amongalltheshieldingmethods，theelectromagneticsafetyconductivepmntshaveabrightfutureinthisrgahilb

7、ecauseofitslowcost，simpleprocess，goodapplicability,andwithoutspecialequipmentsetc．StudiesonthedevelopmentoftheEMIshieldingcoatingisparticularlyimportant．Thenormalironpanicleiseasilyoxidized,SOtheelectromagneticshieldingeffectivenesssisbad，whiletheelectricconductivityofcoa

8、tingbasedOilthemicronnickelparticlesisbetterbecausetheseparticlesarenoteasytobeoxidized，However,