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常用的抗信息泄露(电磁屏蔽)材料以金属或合金为主,如铜、铁、镍、铁-硅-硼合金等,这些材料在很多领域有广泛应用,但是也存在一些不足,如密度大、施工较复杂、质地坚硬较难成形等。膨胀石墨(EG)密度小、质软、热稳定性和化学稳定性良好,具有好的导电性,对高频段(30 MHz以上)电磁辐射有较高的屏蔽效能。然而,由于石墨本身是抗磁性的,低频段电磁屏蔽效能相对较低,为了改善低频的屏蔽效能,可以将磁性金属或合金微粒负载到膨胀石墨中,调节复合材料电性质和磁性质,得到宽频范围电磁屏蔽效能优异的材料。课题组前期工作表明,对于300kHz的低频电磁波,在EG上植入磁性金属或合金纳米颗粒可以把电磁屏蔽效能从原来的43 dB提高到53～72.5 dB,而对高频段电磁屏蔽效能没有显著影响；金属质量分数在30%左右时,材料的屏蔽效能较好。本文在前期工作的基础上分别用H2加热还原法和化学镀法制备了三种Ni基纳米颗粒/膨胀石墨抗信息泄露材料：Ni-Co/EG和Ni-P合金/EG复合材料,并运用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、振动样品磁强计(VSM)对其进行表征,然后用模拟远场同轴夹具和AgilentE5062A矢量网络分析仪测试材料在300 kHz-1.5 GHz频率范围的电磁屏蔽效能(SE)。我们主要从以下几个方面研究影响复合材料屏蔽效能的若干因素：1)将10g EG浸渍于金属盐乙醇溶液中,经水浴蒸发、干燥,然后在H2气流中以450℃还原,并在普氮气氛中冷却使表面钝化,最终得到Ni-Fe/EG复合材料。我们固定金属含量为30%、NiFe的质量比为8：2,只改变还原时间,考察还原时间对材料低频端电磁屏蔽效能的影响。发现经600 min还原的材料在300 kHz处SE较好,约65.8 dB。2)仍然固定Ni-Fe质量分数为30%、还原温度450℃、还原时间600 min,仅改变Ni、Fe的相对含量,运用跟1)相同的实验方法,制备出Nix-Fe1-x/EG复合材料。Ni的相对含量x的值对金属颗粒的物相结构、材料的形貌、磁性质及低频端电磁屏蔽效能均有影响。SEM照片显示金属颗粒的大小都是纳米尺度,Fe的含量相对较大时,金属颗粒像鱼鳞一样密集地铺展在EG表面,反之金属颗粒则是分散地分布。XRD分析结果表明,除了纯铁颗粒中含有少量的铁的氧化物和碳化物之外,其它几种Ni-Fe配比的材料中负载的金属Ni、Fe已充分还原,且推测有NiFe合金形成。为了判断EG上的金属颗粒是否形成NiFe合金,我们测试了几个样品在室温下的穆斯堡尔谱,结果显示既有展宽的磁性六指峰,又有一个非磁性单峰。VSM的测试结果显示,剩磁和饱和磁化强度之比σr/σs在0.12～0.50范围。我们测量了复合材料在300 kHz～1.5 GHz范围内的电磁屏蔽效能,结果显示对300 kHz的低频电磁波复合材料的屏蔽效能高达52～70 dB,明显优于纯EG的43 dB,高频端屏蔽效能没有显著差别；另外,低频电磁屏蔽效能随着Ni含量的增加而提高(Ni含量为0除外),当金属中只含有Ni时,300 kHz～1.5 GHz的电磁屏蔽效能约为70～105 dB。3)仍采用高温氢气还原法,制备了Ni-Co/EG复合材料。Ni-Co在复合材料中的质量分数定为30%,固定还原温度为450℃、还原时间600 min,只改变Ni、Co的相对含量。随着Ni含量的改变,Ni-Co/EG复合材料在300 kHz处的SE没有明显变化,只是在69.3～70.2dB小范围内波动,屏蔽效能优异。4)用化学镀方法将镍磷合金负载在膨胀石墨(EG)表面上从而制备了Ni-P/EG复合电磁屏蔽材料。扫描电镜观察表明,这种用化学镀制备的镍磷镀层紧密地附着在膨胀石墨基体上。X射线衍射分析显示,制备态镍磷镀层呈非晶态,经500℃热处理晶化后镀层呈多相结构。磁测量结果证实非晶镀层饱和磁化强度较低,热处理晶化后饱和磁化强度增大、矫顽力较小,呈软磁性。当晶化后的镍磷/膨胀石墨复合材料面密度为0.96 kg/m2时,按SJ20524-95标准测得的电磁屏蔽效能在300 kHz～1.5 GHz范围内达到54～75 dB。