木质电磁屏蔽材料的研究

论文摘要

木材属于电的不良导体,不具备抗电磁辐射的功能,而其与金属通过适当方式复合而成的新材料,不仅可以保持木材的天然特性,还具有金属的电性能,能有效地抑制各种电磁波及其产生的电磁干扰,保护人们身体不受微波辐射危害,保证信息安全,防止泄漏。国内外木材金属复合是对木材进行无电解电镀、金属浸注、木材与金属粉或丝胶合,复合工艺存在诸多问题,不便于工业化制造,且生产过程中易产生有毒气体、液体。本研究通过对木材进行封闭处理,对桐木胶合板、中密度板进行单侧面和双侧面镀铜、铝、钛膜试验,测试其电磁屏蔽效能,对镀层耐磨强度和胶合强度进行分析和研究,得到以下结论:确定磁控溅射的工艺参数为真空度10-2～10-4MPa、靶材的温度为200℃、基材通过真空镀膜室的时间为90s、薄膜厚度为30μm。胶合板无论镀铜或是镀铝,双侧镀还是单侧镀,在30MHz～1.5GHz频段之间,电磁屏蔽效能都能达到30dB以上,满足电磁屏蔽要求。但是双侧面的效果大于单侧面的效果,镀铜的效果大于镀铝的效果。试材在30MHz～1.5GHz频段之间,中密度板双侧面镀铜、铝的电磁屏蔽效能都能达到30dB以上,满足电磁屏蔽要求,有的单侧面镀铝也能达到要求,满足电磁屏蔽要求,同样的,双侧面大于单侧面效果,镀铜大于镀铝效果。当中密度板镀钛的薄膜厚度为20μm,无论在何种条件下,试材在30MHz～1.5GHz频段之间,其电磁屏蔽效能都不能达到30dB以上,不能满足要求,但在工艺上也可满足镀膜的需要。总之,无论是中密度板还是胶合板,无论表层金属是铝还是铜,都是双层效果好于单层。用中密度板和胶合板镀铜的效果大于镀铝的效果,胶合板镀铜的效果又大于中密度板,但是镀铝的效果却又比中密度板小。木材经耐磨和结合强度的检测,说明镀层与木材的结合强度较高,使得镀层的耐磨强度得以提高。根据胶合板镀铜的扫描电镜分析,铜的表面颗粒完整、规则,膜层形成一个连续的覆盖面,使木材表面具有金属的特性,同时又不会失去其本来的自然性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 电磁辐射
• 1.2.1 电磁辐射的种类
• 1.2.2 电磁辐射的传播途径
• 1.3 电磁屏蔽的原理
• 1.4 电磁屏蔽的评价方法
• 1.5 研究的目的和意义
• 1.6 项目来源与经费支持
• 1.7 木质电磁屏蔽材料国内外研究现状及评述
• 1.7.1 国外研究现状
• 1.7.2 国内研究现状
• 1.7.3 研究评述
• 1.8 磁控溅射
• 1.9 研究目标与主要研究内容
• 1.9.1 研究目标
• 1.9.2 主要研究内容
• 1.10 研究技术路线
• 1.11 试验步骤与整体安排
• 第二章 木材真空镀膜的影响因素
• 2.1 木材磁控溅射的工艺流程
• 2.2 材料和试验方法
• 2.2.1 试验材料
• 2.2.2 试验设备
• 2.2.3 磁控溅射原理
• 2.2.4 试验方法
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 镀膜工艺参数选择分析
• 2.3.2 木材表面封闭处理对木材真空镀膜的影响
• 2.4 本章小结
• 第三章 胶合板镀膜的电磁屏蔽效能
• 3.1 材料与试验方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验设备及检测方法
• 3.1.3 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 胶合板镀铜的电磁屏蔽效能测定
• 3.2.2 胶合板镀铝的电磁屏蔽效能测定
• 3.3 胶合板镀铜的扫描电镜分析
• 3.3.1 试验材料与仪器
• 3.3.2 结果与分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 中密度板镀膜的电磁屏蔽效能
• 4.1 材料与试验方法
• 4.1.1 试验材料
• 4.1.2 试验设备及检测方法
• 4.1.3 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 中密度板镀铜的电磁屏蔽效能
• 4.2.2 中密度板镀铝的电磁屏蔽效能
• 4.2.3 中密度板镀钛的电磁屏蔽效能
• 4.3 中密度板镀膜的表面耐磨性及结合强度
• 4.4 本章小结
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.3 展望
• 参考文献
• 在读期间的学术研究
• 致谢