摘要
透明电磁屏蔽材料作为一种新兴的光电材料在高端商用产品有着重大的需求，但它们普遍面临光学透过率与屏蔽效能相互制约的问题。本文深入探索了金属栅格中所存在的屏蔽效能随频率升高而下降的频选现象的形成机理，研究了通过金属栅格和超薄金属相结合，实现兼顾低频和高频电磁波的防护方法，研究了光学透过率与电磁屏蔽效能的近独立调控手段。本论文主要研究成果如下: 1、系统研究了金属栅格屏蔽效能理论计算方法，结果表明金属栅格的频选现象主要是由于栅格的复阻抗受填充因子影响所致，当填充因子越小时，频选现象体现得越严重。而栅格厚度与屏蔽效能的大小相关，与频选现象并无直接对应关系。 2、超薄金属膜厚由于其没有占空比结构，所以不存在频选现象，在高频段均具有较高的屏蔽效能。研究发现金属Ag在不同表面的生长特性有所不同，在ZnO表面有利于低粗糙度Ag层的生长;通过膜系设计与优化，制备了具有优秀光电性能的TiO2-ZnO-Ag-ZnO(TZAZ)多层薄膜，其最高透过率为92.2％，方阻为5.3Ω/sq，屏蔽效能在X和Ku频段内接近35dB。 3、通过对金属栅格和超薄金属的系统研究，将两者进行复合。通过对复合薄膜屏蔽效能理论计算和实验测试结果的对比，提出了多层复合屏蔽材料的设计与仿真方法。制备了基于金属栅格和超薄金属的超宽带透明电磁屏蔽材料，其总厚度在100μm左右，最高可见光透过率为87.3％，在宽频段内无明显频选现象，平均屏蔽效能为46.3dB，屏蔽效能面积质量比为3271dB·cm2/g。
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