Nikel elektro kaplamanın karbon fiberin elektromanyetik girişim kalkanlama özelliğine etkisi

Elektronik sistemler ve cihazlar üzerinde sorunlar yaratabilen elektromanyetik girişime çözüm olabilecek kalkanlama yöntemleri üzerindeki çalışmalar teknolojinin gelişimi ile beraber hız kazanmıştır. Elektromanyetik kalkanlama; kalkanlama malzemesinin kaynak ile alıcı arasına yerleştilererek yayılan elektromanyetik dalgayı yansıtması veya azaltması olarak tanımlanabilir. Kalkanlama malzemesi iletkenliklerinden ötürü genellikle metallerdir, ancak ağırlıklarının ve maliyetlerinin fazla olması gibi sebeplerden ötürü yeni nesil malzemeler üzerinde çalışılmaktadır. Özellikle son yıllarda sahip olduğu mekanik ve elektriksel avantajlarından dolayı karbon fiber malzemeler geniş bir kullanım alanına sahiptir. Savunma sanayi, otomotiv sanayi, havacılık ve uzay karbon fiberin kullanıldığı sektörlerin başında gelmektedir. Karbon fiberlerin iletkenliklerini arttırabilmek adına metalik kaplamalar yapılabilmektedir. Bu çalışmada PAN (Poliakrilonitril) esaslı karbon fiber kumaşlar farklı akım yoğunluğu ve sürelerde Ni elektro kaplama ve Ni akımsız kaplama yapılarak 300-1500 MHz, 2170-3300 MHz, 3300-4900 MHz olmak üzere toplam 3 ayrı frekans aralığında kalkanlama özellikleri ve mikro yapı görüntüleri incelenmiştir. Ni kaplamanın EMI ekranlama etkinliğini 3 ayrı frekans aralığında da arttırdığı gözlemlenmiştir. 8,7 A/dm2 akım yoğunluğu ve 30 dk süreyle Ni elektro kaplama yapılan numune 300-1500 MHz ve 3300-4900 MHz frekans aralıklarında en iyi ekranlama etkinliği gösterirken, 2170-3300 MHz frekans aralığında akımsız kaplama yöntemiyle Ni kaplanan karbon fiber numune en iyi ekranlama etkinliğini göstermiştir. Kaplamasız karbon fiber numune 300-1500 MHz frekans aralığında ortalama olarak 18 dB ekranlama etkinliğine sahipken, 8,7 A/dm2'de 30 dk süreyle yapılan elektro kaplamada ekranlama etkinliği 54 dB olarak ölçülmüştür. 2170-3300 MHz frekans aralığında akımsız kaplama yöntemiyle Ni kaplama karbon fiber numunenin ekranlama etkinliğini 32 dB arttırmıştır. 3300-4900 MHz frekans aralığında ise 8,7 A/dm2 akım yoğunluğu ve 30 dk süreyle Ni kaplanan karbon fiber numune en iyi ekranlama etkinliğini gösterirken, Ni kaplama ekranlama etkinliğini 36 dB arttırmıştır. EMI koruma davranışında yer alan mekanizmayı anlayabilmek adına soğurma ve yansıma değerleri hesaplanmıştır. EMI ekranlama davranışında soğurma mekanizmasının baskın olduğu tespit edilmiştir.