Research of Electromagnetic Shielding Effectiveness in Closed-cell Carbon Foams

Abstract

本論文於研究泡沫碳製作用於電磁波遮蔽。採用物理發泡法製備閉孔酚醛泡沫， 通過調整固化劑含量、發泡溫度、保溫時間等方法製得孔隙率可調、孔洞分布均匀的閉孔酚醛泡沫，再經過1000℃碳化，取得碳泡沫。並且測試不同孔隙率、孔徑和厚度對泡沫碳的電磁屏蔽效能。结果說明：泡沫碳具有優良的電磁波屏蔽效能，頻率10～3000MHz内，在泡沫碳d(孔徑)＝0.24mm、θ(孔隙率)＝67.3％、h(厚度)＝3mm時，電磁屏蔽效能可達到16dB；d(孔徑)＝0.31mm、θ(孔隙率)＝70.4％、h(厚度)＝12mm時，泡沫碳的電磁屏蔽效能可達到50dB，且隨著孔隙率、孔徑的增加，泡沫碳的電磁屏蔽性能下降；隨著厚度的增加，泡沫碳的電磁屏蔽效能則增加。摘要 ii ABSTRACT iii 第一章 緒論 1 一、前言 1 二、研究動機及目的 1 三、論文架構 2 第二章 文獻回顧 4 一、電磁波遮蔽材料種類 4 (一)表層導電型屏蔽材料 4 (二)填充複合型屏蔽材料 5 (三)電磁屏蔽織物 6 (四)其他新型屏蔽材料 7 二、酚醛泡沫的製備及酚醛泡沫碳化結果 8 (一)酚醛泡沫的製備 8 (二)酚醛泡沫碳化結果 10 三、泡沫鋁的電磁波屏蔽效果 12 (一) 頻率對泡沫鋁電磁屏蔽性能的影響 12 (二) 孔隙率對泡沫鋁電磁屏蔽性能的影響 13 (三)孔徑對泡沫鋁電磁屏蔽性能的影響 14 (四)結論 15 第三章 電磁屏蔽原理 16 一、電磁波的屏蔽理論 16 (一)反射損耗 16 (二)吸收損耗 16 (三)多重反射損耗 17 二、電磁波屏蔽推算法 18 (一)對電場屏蔽效率的定義 18 (二)對磁場屏蔽效果的定義 18 (三)以功率定義屏蔽效率 18 (四)電磁波屏蔽公式換算 18 第四章 酚醛泡沫發泡實驗 21 一、酚醛泡沫的製備 21 (一)固化劑選用 21 (二)固化劑劑量 22 (三)發泡溫度 22 (四)表面活性劑劑量 23 (五)發泡劑用量 23 二、酚醛泡沫的控制 24 (一)RM7405k01劑量對酚醛泡沫的影響 24 (二)發泡溫度對酚醛泡沫的影響 29 (三)預熱時間對酚醛泡沫的影響 32 三、量測用酚醛泡沫的製備及碳化 35 (一)孔徑相當、厚度相同，孔隙率大小不一 36 (二)孔隙率相當、厚度相同，孔徑大小不一 37 (三)孔徑、孔隙率相當，厚度不一 38 (四)碳化 40 第五章 實驗結果與討論 42 一、孔隙率對電磁波屏蔽的影響 42 二、孔徑對電磁波屏蔽的影響 46 三、厚度對電磁波屏蔽的影響 49 四、碳化程度 53 第六章 結論與未來展望 54 一、結論 54 二、未來展望 54 第七章 參考文獻 5