电沉积铁镍合金制备及其电磁屏蔽性能研究

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随着电子行业和通信行业的迅猛发展,电磁辐射已成为继大气污染、水质污染、噪音污染后的社会第四大公害。为减少电磁辐射,保证设备的可靠性,电磁屏蔽材料得到迅猛发展。铁镍合金由于其优异的磁性能在低频段得到广泛应用,随着电磁屏蔽材料朝着重量轻、厚度薄、频率宽的方向发展,铁镍合金由于整体重量较大限制其应用。本篇论文尝试铁镍合金以电沉积薄膜的形式应用于电磁屏蔽,实现器件功能一体化,满足复杂异形元器件和小型元器件的全表面覆盖,从而达到减重和全频段屏蔽的效果。主要内容如下:1、介绍了电磁兼容发展、目前研究的电磁屏蔽材料和电磁屏蔽理论,从而引出研究电沉积铁镍合金薄膜应用于电磁屏蔽的意义。2、详细研究了电沉积铁镍合金的工艺,发现调整溶液Fe2+和Ni2+离子比得到了不同铁镍百分比的镀层,并对电沉积参数对于铁镍合金组织结构的影响进行研究,确定电沉积设计铁镍合金成份的镀层的合理参数。3、研究了不同铁镍合金成分复合材料磁性能,发现饱和磁化强度、矫顽力、最大磁导率等磁性参数均随着成分变化呈现出明显的规律性,并对该规律进行了解释,得到磁性能相对优异的铁镍合金成份镀层。4、由于材料的磁导率和矫顽力均为组织敏感参数,通过热处理改变组织结构时,这些参数会发生明显的变化。研究300℃~900℃不同热处理温度对以铜为基体电沉积铁镍合金复合材料磁性能的影响,从而发现不同温度下磁性能变化的规律及其原因,得到优化的热处理工艺以及热处理工艺的设计原则。5、成功将电沉积铁镍合金应用于电磁屏蔽,测量从静磁场到1.5GHz频率下铁镍合金电磁屏蔽性能,测量结果表明电沉积铁镍合金增加了低频段的电磁屏蔽性能,得到在全频段均有一定电磁屏蔽效能的电磁屏蔽复合材料。6、以高导电铜箔和高导磁钴基非晶电磁屏蔽复合材料为基础,通过运用Schelkunoff传输线理论分析和实际测量结果的比较,从而定性了解结构对于电磁屏蔽性能的影响,为多层电磁屏蔽结构设计打下基础。
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