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zhanzehui_summaryzhanzehui_test_2放射物理学家研究的5G设备材料，或将实现高达1T赫兹的频率
托木斯克国立大学放射物理学家正在形成一个复合材料属性数据库，可以用来创建工作在太赫兹范围内的5G和空间通信设备。科学家们正在用ABS塑料和纳米管制造复合材料，并在10 MHz到1 THz频率范围内测量它们的性能。为了创造源材料，放射物理学家正在使用聚合物，并用碳纳米管填充它们，碳纳米管由俄罗斯科学院西伯利亚分院博雷斯科夫催化研究所为放射物理系太赫兹实验室生产。
通过加入不同浓度的纳米管，我们可以改变材料的电物理性质。例如，可以增加介电常数。放射物理学院副教授亚历山大·巴丁(Alexander Baddin)说：然后，就可以创造出含有元素(导体、电阻器等)的3-D印刷电路板。从3D打印机上获得的材料，根据测量装置的标准打印控制样板或环，并在太赫兹范围内检查复合材料的性能，科学家主要对高达4-5 GHz的家庭辐射感兴趣。
托木斯克国立大学科学家们正在研究更宽的范围-高达1太赫兹，这一点目前还没有得到充分研究。目前，已经研究了50个样品的性质。生产的材料目前在移动设备的制作、医药和艺术品的研究中都很受欢迎。正是在这里，太赫兹范围的积极特性被注意到了。太赫兹范围提供了向5G标准的过渡，在太空通信方面很有希望。但今天，由于缺乏不使用3-D技术就无法制造的材料，没有技术手段。
在辐射物理学院的太赫兹实验室，有由大学教职员工开发的基于原始材料制造复合长丝的工具和技术。科学家们制造了太赫兹范围的无源元件(吸收器和偏振器)，这些元件在托木斯克国立大学测量中心的设备上进行了实验测试，并在名古屋(日本)、巴黎(法国)、莫斯科和坦博夫(俄罗斯)举行的国际会议上进行了测试。
博科园｜研究/来自：托木斯克国立大学
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旭丰粉体|硫酸钡和碳酸钙填充对ABS韧性的影响
通过物理改性，将刚性的无机材料填充到ABS材料中，以此来提高材料的刚性、尺寸稳定性和耐热性，是ABS的一大改性应用。然而无机填料加入到ABS中不仅会引入大量的应力集中点，同时会破坏ABS的橡胶-SAN海岛结构，从而导致材料的力学性能恶化，特别是冲击韧性会大幅度下降。
图1.无机填料填充ABS的电镜图
对于上述的无机材料应用在ABS上，冲击强度降低幅度较小的常用主要有硫酸钡和碳酸钙，每种材料在ABS上有不同的特点和应用效果，在添加使用时根据ABS的不同应用场景选择相对应的粉体。
01、碳酸钙和硫酸钡的具体分类
不同类型的碳酸钙可以根据粒径、生产方式和表面改性等方面进行区分，例如颗粒较大的碳酸钙可用作增加聚丙烯产品的硬度、刚性；而颗粒较小的碳酸钙则更适用于ABS类塑料的分散性和增韧增刚。
用于工业上的硫酸钡主要有两种，一种是重晶石粉即天然硫酸钡，纯度较低，含有少量的碳酸钙和碳酸钡杂质，主要用于涂料颜料等领域；另外一种为沉淀硫酸钡，由化学方法加工而成，纯度极高，一般可达到98%以上，主要用于制备高光塑料产品。
02、不同粉体填充对ABS冲击强度的影响差异
针对无机材料的应用特点，将重质碳酸钙、活性碳酸钙、微细活性碳酸钙、轻质碳酸钙、纳米碳酸钙、天然硫酸钡和沉淀硫酸按20%的比例填充到ABS中，考察其对ABS冲击强度的影响，具体如下图：
从上图可以看出，沉淀钡对ABS的韧性影响最小，其次是纳米钙，而重钙降低ABS的韧性幅度最大，因此对ABS冲击要求较高的产品，可选择用沉淀硫酸钡或者纳米碳酸钙。
03、不同粉体填充对ABS光泽度的影响差异
ABS注塑电子产品外壳作为外观比较重要的产品，不仅对冲击强度有一定的要求，同时对表面光洁度、光泽度都有较高的要求，如家电外壳。针对此现象，考察不同粉体填充对ABS光泽度的影响差异，具体如下：
从上图可看出，沉淀钡作为填充料，ABS具有良好的光泽度，其次是纳米钙，而重钙会较大幅度降低ABS的光泽，因此对一些高光的产品，可选择用沉淀硫酸钡或者纳米碳酸钙这两款填料。
综上，沉淀硫酸钡和纳米碳酸钙对ABS的冲击强度和光泽度影响最小，可以作为优先选择的填料进行改性，不仅可以降本，还能保持良好的性能。
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