電磁波逐漸成為除水、空氣、噪音、之外的第四大環境汙染。除此之外，人們所製造的電子、電器和通訊裝置也會產生電磁輻射，電磁遮蔽材料的開發與研究逐漸成為人們日益關注的問題。碳纖維具有良好的電磁遮蔽效能，並且碳纖維具備優異的電、熱傳導性，阻燃效能良好，熱膨脹係數極低、低輻射線吸收性等一系列優點。
電磁遮蔽是利用導電或者導磁材料將電磁輻射限制在某一規定的空間範圍內。電磁遮蔽的目的一般有兩個，限制內部輻射的電磁能量洩露出該內部區域，或者是防止外來的輻射干擾進入某一區域。按照遮蔽原理可將電磁遮蔽分為電場遮蔽、磁場遮蔽和電磁場遮蔽三種，實質都是研究電磁場在各種具體問題中區域性空間如何分佈的問題。
電磁遮蔽對比圖
電磁遮蔽材料分類方法有很多種，主要有鐵磁材料與金屬良導體材料、表層導電型遮蔽材料和填充型遮蔽複合材料。其中填充型遮蔽複合材料是由電絕緣性較好的基體和具有優良導電效能的導電填料及其它助劑所組成的電磁遮蔽材料製品，碳纖維就屬於這種電磁遮蔽材料。在60℃和相對溼度為90%的惡劣條件下，經2000h的耐久測試中，3mm長度的碳纖維與含量為5wt%的CF/PVC樹脂製成的碳纖維遮蔽材料可獲得30dB以上的遮蔽效果，當CF含量為10wt%hi，可達到接近銅箔的遮蔽效果。
碳纖維具有電磁遮蔽能力的主要原因是因為其具有較好的導電效能。碳纖維常見的體積電阻率在（0。8~1。8）×10- 3Ω·cm 之間，並且電導率會隨著熱處理溫度的升高而增大。所以碳纖維在經過高溫石墨化處理之後，可以成為電磁波優秀的反射材料。目前國企業對碳纖維的研究主要還是集中在力學效能上，在電磁領域的研究還是比較少。
碳纖維電磁遮蔽端蓋
當碳纖維的排布方向與入射電場平行時，由於碳纖維本身是一種優良的導電性的電損耗材料，碳纖維中此時會產生較大的傳導電流，對入射的電場產生強反射，具有接近於金屬的反射效果；另一種情況是當碳纖維的排布方向與入射電場垂直時，碳纖維在這時作為雷達波的損耗介質；而當碳纖維的排布方向與入射電場的夾角不確定時，由於反射電場與入射電場不相平行，反射電場會產生一個與入射電場垂直的反射電場分量，從而起到一定的消波作用。
除了電磁遮蔽效能優良外，碳纖維還具有高強度輕質量等特點。在國外已經將碳纖維複合材料應用於隱形飛機等飛行器上，並且透過對碳纖維改性達到減少電磁波反射的目的。在國內，碳纖維電磁遮蔽的技術相對來說沒有國外那麼成熟，多數企業的主要研究方面集中在碳纖維作為填料的樹脂基複合材料上，碳纖維電磁遮蔽效能的開發研究還是任重道遠的。
本文來源：江蘇博實
