电磁屏蔽导电复合材料
用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料
用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料1.引言1.1 概述电磁屏蔽是在现代科技发展中的重要应用之一，而新材料的出现为电磁屏蔽技术提供了全新的可能性。
本文旨在探讨用于电磁屏蔽的最具潜力的十大新材料。
这些新材料具有独特的物理特性和优势，可以有效地隔离和抑制电磁波的干扰。
通过深入研究和分析这些新材料的特点和应用领域，我们可以为电磁屏蔽技术的进一步发展提供宝贵的参考和指导。
本文将首先介绍新材料的名称和基本特点，然后对其在电磁屏蔽中的应用进行详细的阐述。
通过比较和分析不同材料的特性和性能，我们将评估它们在电磁屏蔽领域的优缺点，并挑选出最具潜力的十种新材料。
随着无线通信和电子设备的快速发展，对电磁屏蔽材料的需求也越来越高。
传统的屏蔽材料在满足要求的同时，也存在一些局限性，如重量大、成本高、可塑性差等。
因此，新材料的研发和应用显得尤为重要。
这些新材料可以提供更轻量化、更灵活、更高效的电磁屏蔽解决方案，为电子设备的设计和制造带来了全新的可能性。
通过本文的研究，我们的目标是深入了解这些新材料的特性和应用领域，同时也探讨它们的潜力和前景。
相信通过不断的创新和进步，电磁屏蔽技术将在广泛的领域发挥更加重要的作用，并为人们创造更好的生活和工作环境。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息：本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分概述了本文的内容，并介绍了电磁屏蔽在现代科技中的重要性。
随后，文章结构部分将详细说明正文部分的组成和结构。
正文部分是本文的核心部分，主要介绍了十种最具潜力的新材料，并分别进行了深入的特点分析。
每种新材料都有其独特的电磁屏蔽性能和应用潜力，通过对其特点的介绍，读者可以更好地了解和理解这些材料在电磁屏蔽领域的重要性。
每个新材料的介绍都包括了两个主要特点。
这些特点可能涉及材料的化学组成、物理特性、导电性能等方面。
通过对这些特点的分析，读者可以了解每种新材料在电磁屏蔽中的潜力和应用范围。
结论部分对整篇文章进行了总结，并对这十种新材料的发展前景进行了展望。
在混凝土中实现电磁屏蔽的导电材料添加方法
在混凝土中实现电磁屏蔽的导电材料添加方法导电材料在混凝土中的添加方法，旨在实现电磁屏蔽效果。
电磁屏蔽是一种重要的技术，用于减少电磁辐射对人体和设备的危害，尤其是在高电磁辐射环境下，如通信基站、医疗设备房间和电力变电站等场所。
本文将从简单到复杂的角度，探讨在混凝土中实现电磁屏蔽的导电材料添加方法，并分享我的观点和理解。
1. 导电材料的选择导电材料是实现电磁屏蔽的关键。
常用的导电材料包括金属颗粒、碳纳米管、导电聚合物和导电纤维等。
在选择导电材料时，需要考虑导电性能、成本和可行性等因素。
其中，碳纳米管具有优异的导电性能和机械性能，但价格较高；导电聚合物和导电纤维成本较低，但导电性能有限。
在混凝土中实现电磁屏蔽时，可以综合考虑导电材料的性能和成本，选择最合适的导电材料。
2. 导电材料的添加方式导电材料可以通过多种方式添加到混凝土中，以实现电磁屏蔽效果。
以下是几种常用的添加方式：2.1 表面包覆法在混凝土表面涂覆一层导电材料，如导电涂料或导电油漆。
这种方法简单易行，不会改变混凝土的性能，但导电材料易受磨损和腐蚀，需要定期维护和修复。
2.2 散布法将导电材料均匀散布在混凝土中，如将金属颗粒、碳纳米管等加入到混凝土配合比中。
这种方法相对简单，但需要注意导电材料的分散性和混凝土的强度。
2.3 掺量法将导电材料以一定比例掺入混凝土中，在混凝土制备过程中加入。
这种方法可在混凝土中形成导电网络，提高整体的导电性能和电磁屏蔽效果。
但需要注意导电材料的掺量和混凝土的性能变化。
2.4 粘结法将导电材料与混凝土粘结剂混合，形成导电复合材料，在混凝土中形成连续的导电通道。
这种方法的导电性能较好，但需要考虑导电材料与粘结剂的相容性和耐久性。
3. 导电材料添加方法的总结和回顾在混凝土中实现电磁屏蔽的导电材料添加方法有多种选择，包括表面包覆法、散布法、掺量法和粘结法等。
这些方法各有优缺点，需要根据具体情况选择合适的方法。
导电材料的选择和添加方式直接影响到电磁屏蔽效果和混凝土的综合性能，因此在实际应用中需进行全面的评估和测试。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响电磁场屏蔽效果是指材料对电磁辐射的阻隔能力，能够减少或阻断电磁辐射对设备、人体或环境的影响。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果具有不同的影响。
本文将从金属材料、合金材料、导电聚合物材料和复合材料四个方面来讨论不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响。
一、金属材料对电磁场屏蔽效果的影响金属材料是一种常见的电磁场屏蔽材料。
金属材料具有良好的电导率和反射性能，能够有效地阻隔电磁波的传播。
金属材料对电磁场屏蔽效果的影响主要取决于材料的种类、厚度和形状等因素。
一般来说，金属材料的电磁屏蔽效果随着厚度的增加而增强，但达到一定厚度后效果是递减的。
此外，不同金属材料的屏蔽效果也存在差异，如铁、铜、铝等金属材料的屏蔽效果依次递减。
二、合金材料对电磁场屏蔽效果的影响合金材料是由两种或更多种金属或非金属元素经过熔炼、混合制备而成的材料。
合金材料具有优良的物理性能和电磁屏蔽效果。
与单一金属材料相比，合金材料的电磁屏蔽效果通常更好。
这是因为合金具有多种相互作用的原子结构，使得电致抗、磁导率等性质得到改善，从而提高了电磁波的屏蔽效果。
此外，合金材料的屏蔽效果还与合金成分、结构和加工工艺等因素有关。
三、导电聚合物材料对电磁场屏蔽效果的影响导电聚合物材料是一种特殊的材料，具有金属导电性和聚合物材料的机械性能。
导电聚合物材料可通过掺杂导电粒子（如碳纳米管、石墨烯等）或导电聚合物（如聚苯乙烯、聚丙烯等）的方式实现电磁场的屏蔽。
导电聚合物材料具有轻质和可塑性的特点，相比金属材料更适合柔性电子和可穿戴设备等领域的应用。
导电聚合物材料的屏蔽效果主要取决于导电粒子或导电聚合物的含量、尺寸和排列方式等因素。
四、复合材料对电磁场屏蔽效果的影响复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合结构材料。
复合材料可以根据需要选择导电材料、绝缘材料和介电材料等组分，以实现不同的电磁屏蔽效果。
复合材料通常具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能，能够有效地屏蔽电磁波的传播。
复合铜箔的用途和作用
复合铜箔的用途和作用复合铜箔是由铜箔与其他材料复合而成的一种复合材料，其广泛应用于电子、通信、建筑等领域。
其主要用途和作用可以概括为以下几点：1.电子领域：复合铜箔具有优异的导电性能，可以用作电路板的导电层。
在印制电路板(PCB)的制造过程中，复合铜箔可作为底层铜箔，在其上加工形成电路网络，实现各种电子器件的连接。
同时，复合铜箔还可作为PCB的阻抗控制层，通过不同的复合结构来调节电路板的阻抗数值。
2.电磁屏蔽：复合铜箔具有良好的屏蔽性能，可以有效阻挡电磁波的传播。
在电子设备中，电磁屏蔽是一项重要的技术，它可以防止电子设备之间相互干扰，保证其正常工作。
复合铜箔可用于制作电磁屏蔽层，通过将其覆盖在电子器件上，达到屏蔽电磁波的效果。
3.燃气管道的抗腐蚀：复合铜箔能够有效抵御酸碱等腐蚀介质的侵蚀，因此在燃气管道的制造中得到广泛应用。
复合铜箔可以作为燃气管道的内衬材料，起到防止管道被腐蚀的作用。
4.建筑领域：复合铜箔可以作为建筑保温材料的屏蔽层。
在建筑的外墙保温工程中，复合铜箔可覆盖在外墙保温材料上，起到防水、保温、隔热和抗紫外线等多种作用。
同时，复合铜箔还可以增加建筑的美观性，提升建筑的整体效果。
5.化工领域：复合铜箔可用于制造化工设备，如酸槽、储罐等。
复合铜箔可以提供优异的抗腐蚀性能，能够抵御大多数化学介质的腐蚀，因此在化工设备的制造中具有很高的应用价值。
6.食品包装：复合铜箔由于具有良好的抗氧化和抗腐蚀性能，能够延长食品的保鲜期。
因此，复合铜箔广泛应用于食品包装行业，如巧克力包装、饼干包装、果脯包装等。
同时，其还可以提供良好的隔湿性能，保持食品的口感和质量。
综上所述，复合铜箔作为一种多功能的复合材料，在电子、建筑、化工等领域具有重要的用途和作用。
其优异的导电性能和屏蔽性能，使其成为电子设备制造和电磁屏蔽的理想材料；其良好的抗腐蚀性能，使其在燃气管道和化工设备的制造中应用广泛；而其在建筑和食品包装行业的应用，也为我们的生活带来了许多便利。
导电复合材料
导电复合材料
导电复合材料是指将导电固体或导电物质加入到非导电基体中制成的材料。
常见的导电固体有金属颗粒、碳纳米管、石墨等，非导电基体可以是聚合物、陶瓷等。
导电复合材料具有许多优异的性能和应用，以下是导电复合材料的一些主要特点和应用：
首先，导电复合材料具有良好的导电性能。
导电固体的加入使得复合材料具备了导电的特点，具有较低的电阻率，可以有效地传导电流。
导电性能的好坏可以通过材料的电导率来评价。
其次，导电复合材料具备了非导电材料的特性。
由于加入了非导电基体，导电复合材料仍然可以保持非导电材料的性质，如绝缘性、耐腐蚀性等，具有较好的机械性能和化学稳定性。
导电复合材料有着广泛的应用。
它们可以用于制作导电电路、导电薄膜、导电板等电子元件。
导电复合材料可以用于生物传感器、电化学器件等领域，具备了优异的电导率和化学稳定性，能够提高传感器的灵敏度和稳定性。
此外，导电复合材料还可以应用于工业领域，如导电涂料、导电胶水、导电纤维等，可用于防静电、电磁屏蔽等。
导电复合材料的制备方法主要有掺杂法、浸渍法、热压法等。
其中，掺杂法是将导电固体掺杂到基体中，使其分散均匀，通过烧结、压制等工艺制成复合材料。
浸渍法是将基体浸渍于导电浆料中，通过干燥、烘烤等过程制备复合材料。
热压法是将
导电固体和基体经过混合后，通过高温和压力使其熔融、烧结，形成复合材料。
总之，导电复合材料具有良好的导电性能和非导电材料的特性，广泛应用于电子、生物、工业等领域。
随着科技不断进步，对导电复合材料的需求也在增加，研究者们正在不断探索新的材料和制备方法，进一步提高导电复合材料的性能和应用。
石墨烯与其复合材料的电磁波屏蔽性能研究
石墨烯与其复合材料的电磁波屏蔽性能研究石墨烯是一种具有特殊物理性质的薄片状材料，其单层由碳原子构成，有着高度的导电性和导热性。
与其他材料相比，石墨烯的电催化活性、热稳定性和机械强度都非常优异，因此被广泛用于电子、能源、传感器等领域的研究和应用。
在电磁波屏蔽性能方面，石墨烯及其复合材料也展现出了很好的潜力。
1. 石墨烯的电磁波屏蔽性能石墨烯是一种单层碳原子排列成的二维晶体，其结构具有很好的结构特性和物理性能，以及与传统材料相比具有更高的导电性和导热性。
由于石墨烯独特的电子能带结构和空间结构，具有优异的电磁波屏蔽性能。
一个最显著的优势是石墨烯的介电常数很低，使其对电磁波有很强的吸收能力。
石墨烯电磁波屏蔽性能可以归功于它的两个特性，一是单层厚度，二是非常好的导电性。
在超薄的石墨烯薄膜上，电磁波相互作用的作用距离较短，使得电荷的耗散非常强烈，并产生表面电阻。
在高电阻的污垢表面，能量被转化为热能，并有效地吸收电磁波。
石墨烯的晶格性质也影响着它的电磁波屏蔽性能，不规则的几何形状和碳原子排列可形成局部电荷堆积，从而加强了吸收电磁波的能力。
2. 石墨烯复合材料的电磁波屏蔽性能虽然石墨烯的单层厚度和优异的导电性使其成为一种很好的电磁波屏蔽材料，但由于其制备成本过高，生产中心性差等问题，导致其应用不太广泛。
为了克服这些问题，现在许多研究人员正在研究石墨烯的复合材料，以利用石墨烯的性能和其他材料的优点来制造出成本更低，效率更高的电磁波屏蔽材料。
石墨烯的复合材料有许多种类型，需要根据应用的需求和要求来选择适合的材料。
例如，石墨烯与聚合物混合后可以获得电磁波屏蔽材料，也可以使用金属纳米颗粒包覆的石墨烯来制造出具有优良抗干扰能力的材料。
3. 石墨烯复合材料电磁波屏蔽性能的优化石墨烯的复合材料有很好的电磁波屏蔽性能，但是这种性能还可以通过不断优化来提升。
例如可以通过石墨烯和其他材料的形状和组成来对其电磁波屏蔽性能进行调整。
在复合材料中增加石墨烯含量通常可以提高电磁波屏蔽性功能力，但这也会导致质量和成本增加。
磁场屏蔽材料
磁场屏蔽材料磁场屏蔽材料是用于屏蔽外部磁场的材料。
在现实生活中，我们经常会遇到一些对电子设备的正常运行产生影响的外部磁场，例如来自电磁脉冲、无线通信和电力设施的干扰。
为了保护电子设备的正常工作，我们需要使用磁场屏蔽材料来隔离这些外部磁场。
磁场屏蔽材料主要有以下几种类型：1. 软磁材料：软磁材料具有高导磁率和低剩磁，一般是由铁、镍和钴等金属制成。
这些材料能够吸引和吸收磁场，从而减小外部磁场的影响。
在电子设备中，软磁材料常常被用于制作磁芯，如变压器和感应线圈的磁芯。
2. 高导电材料：高导电材料具有较好的电磁屏蔽性能，能够将外部磁场引导到自己内部，从而降低对周围电子设备的干扰。
一些常见的高导电材料有铜、铝和银等。
在电子设备中，高导电材料常常被用于制作屏蔽罩和屏蔽膜。
3. 磁性复合材料：磁性复合材料是由软磁材料和高导电材料混合制造而成的。
这类材料不仅具有高导磁率，同时也有较好的电导率，能够同时发挥两种材料的屏蔽效果。
磁性复合材料常常被用于制作磁屏蔽材料，如屏蔽膜和屏蔽罩等。
4. 有机材料：有机材料在磁场屏蔽方面的应用越来越广泛。
有机材料具有较好的柔韧性和可塑性，能够根据需要进行形状定制。
此外，有机材料还具有较好的绝缘性能，可以有效隔离外部电磁波的干扰。
目前，有机材料已经被广泛应用于电子设备的屏蔽膜、屏蔽垫以及屏蔽涂料等。
总之，磁场屏蔽材料的应用范围十分广泛，涉及电子设备、通信设备和电力设备等多个领域。
随着技术的进步，人们对磁场屏蔽材料的要求也越来越高，希望能够在保护设备的同时，尽可能地减小材料的尺寸和重量，以提高设备的便携性和性能。
什么材料可以屏蔽电磁波
什么材料可以屏蔽电磁波
首先，金属材料是常见的电磁波屏蔽材料。
金属具有良好的导电性和反射性，可以有效地屏蔽电磁波的传播。
铝、铁、铜等金属材料都具有较好的屏蔽性能，可以用于制作电磁波屏蔽罩或屏蔽膜。
此外，金属网格结构也是一种常见的电磁波屏蔽材料，其具有透光性和透气性，适用于一些特殊场合的电磁波屏蔽需求。
除了金属材料，碳纤维材料也被广泛应用于电磁波屏蔽领域。
碳纤维具有良好的导电性和机械性能，可以制成复合材料用于电磁波屏蔽。
与金属材料相比，碳纤维材料具有重量轻、耐腐蚀、易加工等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造等领域的电磁波屏蔽材料。
此外，铁氧体材料也是一种常见的电磁波屏蔽材料。
铁氧体具有较高的磁导率和电阻率，可以有效地吸收和屏蔽电磁波。
铁氧体材料通常制成片状或涂层状，应用于电子设备、通讯设备等领域的电磁波屏蔽。
除了上述几种常见的电磁波屏蔽材料外，还有许多新型材料被应用于电磁波屏蔽领域。
例如，石墨烯具有优异的导电性和柔韧性，被认为是未来电磁波屏蔽材料的发展方向之一。
纳米材料、复合材料等也在电磁波屏蔽领域展现出良好的应用前景。
总的来说，电磁波屏蔽材料的选择应根据具体的应用需求和场合来确定。
不同的材料具有不同的屏蔽性能和成本，需要综合考虑各方面因素进行选择。
随着材料科学和工程技术的不断发展，相信会有越来越多的高性能、多功能的电磁波屏蔽材料出现，为人类生活和科技进步提供更好的保障。
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电磁屏蔽导电复合材料Ξ杜仕国 高欣宝(军械工程学院)摘 要 在介绍电磁屏蔽原理的基础上,论述了近年来电磁屏蔽用表层导电材料和导电复合材料的特性与发展,展望了其研究趋势及应用前景。
关键词 电磁屏蔽 导电材料 复合材料随着现代电子工业的高速发展和各类电子产品的普遍使用而产生一种新的公害,即电磁波干扰(E M I )。
一方面,电磁波辐射对周围的电子电气设备造成干扰,产生错误动作;另一方面,其本身对周围的电磁干扰又十分敏感,从而造成计算机信息泄漏等严重的社会问题。
为此,许多发达国家及国际组织近年都制定了相应的法规及标准,如德国的VD E 法规、美国的FCC 法规以及国际无线电抗干扰特别委员会(ISPR )制定的国际标准和试验方法等,以限制电子公害的发展〔1～3〕。
然而,出于降低成本和便于大规模工业化生产的考虑,这些电子产品的壳体材料大都是采用工程塑料制成,而塑料本身无导电性,对E M I 丧失了屏蔽能力。
为了解决这一问题,采用导电复合材料进行电磁屏蔽是一种行之有效的方法。
1 电磁屏蔽的基本原理电磁屏蔽主要用来防止高频电磁场的影响,从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。
其基本原理是:采用低电阻的导体材料,并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收以及传输过程的损耗而产生屏蔽作用,通常用屏蔽效果(S E )表示〔4〕。
屏蔽效果为没有屏蔽时入射或发射电磁波与在同一地点经屏蔽后反射或透射电磁波的比值,即为屏蔽材料对电磁信号的衰减值,其单位用分贝(dB )表示,可写成如下的方程式〔5〕:S E =20log (E b E a )S E =20log (H b H a )(1)S E =10log (P b P a )式中,E b 、E a 为屏蔽前、后的电场强度,H b 、H a 为屏蔽前、后的磁场强度,P b 、P a 为屏蔽前、后的能量场强度。
衰减值越大,表明屏蔽效果越好。
根据Schelkunoff 电磁屏蔽理论,金属材料的屏蔽效果可用下式表示:第22卷 第6期1999年 11月 兵器材料科学与工程ORDNANCE MA TER I AL SC IENCE AND EN G I N EER I N G V o l .22 N o.6 N ov . 1999Ξ1998年12月14日收到稿件杜仕国 军械工程学院 石家庄市 050003S E =R +A +B (2)式中,R 为电磁波的反射损耗,A 为电磁波的吸收损耗,B 为电磁波在屏蔽材料内部多次反射过程中的损耗。
当A >10dB 时,B 可忽略不计。
故式(2)可表示为:S E =R +A(3)其中,R =168-10log (Λr f Αr )(4)A =1131t f Αr Λr (5)式中,Λr 为屏蔽材料的相对磁导率,Αr 为屏蔽材料的相对电导率,f 为电磁波频率(H z ),t 为屏蔽材料厚度(c m )。
由式(4)、(5)可知,对于银、铜、铝等良导体,Αr 大,则R 值大,即在高频电磁场的屏蔽作用主要取决于表面反射损耗,且金属的Αr 越大,屏蔽效果越好;而对于铁和铁镍合金等高磁导率材料,Λr 大则A 值大,这表明当屏蔽材料衰减的是低频电磁场时,吸收损耗将起主要作用。
因此,凡作低频屏蔽的导电层必须具有良好的电导率和磁导率,并且要有足够的厚度。
通常,屏蔽效果的具体分类为〔6〕:0～10dB 几乎没有屏蔽作用;10～30dB 有较小的屏蔽作用;30～60dB 为中等屏蔽效果,可用于一般工业或商业用电子设备;60～90dB 屏蔽效果较高,可用于航空航天及军用仪器设备的屏蔽;90dB 以上的屏蔽材料则具有最佳屏蔽效果,适用于要求苛刻的高精度、高敏感度产品。
根据实用需要,对于大多数电子产品的屏蔽材料,在30～1000M H z 频率范围内,其S E 至少达到35dB 以上(相对应的体积电阻率在10°8・c m 以下),就认为是有效的屏蔽〔7〕。
目前,研究和应用较多的电磁屏蔽材料主要包括两大类:表面导电材料和导电复合材料。
前者是使塑料表面金属化来反射电磁波;后者则通过在塑料中填充导电材料,形成导电网络,达到屏蔽效果。
2 表面导电材料这类屏蔽材料通常采用化学镀金、真空喷镀、贴金属箔以及金属熔射等技术,使绝缘的塑料表面覆盖一层导电层,从而达到屏蔽E M I 的目的〔8～10〕。
211 化学镀金化学镀金是目前塑料表面金属化用得最多和效果最好的一种方法,它采用非电解法在AB S 等工程塑料表面镀上一层具有电磁屏蔽特性的金属导电层。
其优点是镀层均匀且与基体粘附力强,可双面镀提高屏蔽效果可靠性、可大批量生产、屏蔽效果好且成本低等等。
目前常用的塑料是电镀级AB S 工程塑料,对于屏蔽要求一般的可以采用化学镀镍,屏蔽效果要求较高的则采用以化学镀铜作底层、化学镀镍作面层的复合镀层。
在30～1000M H z 频率范围内,当化学镀镍层厚度为1127Λm 时,其屏蔽效果为40～60dB ;而同样厚度的化学镀铜加化学镀镍复合镀层可达60～120dB 〔11〕。
单层化学镀铜在1127Λm 厚度时,虽然也可达到60～120dB 的屏蔽效果,但由于铜在大气中容易氧化,抗蚀性能差而不单独使用。
26兵器材料科学与工程 第22卷采用化学镀金法对塑料表面进行屏蔽处理时,必须考虑所用金属镀层的屏蔽效果能够满足产品最终的使用技术条件要求。
例如,用单一化学镀镍层就能满足大多数电子产品的技术要求,而军用产品则可能要镀铜加镀镍的复合镀层,对于某些特殊的高科技尖端产品,需要镀覆更厚的镀层。
化学镀金法是目前唯一不受壳体材料形状及大小限制而在所有平面上能获得厚度均匀导电层的方法,从而提供了电磁屏蔽效果好、质量轻、全金属化的塑料壳体。
其主要缺点是适宜电镀的塑料品种较少。
通过共混改性技术使AB S 与其它塑料形成塑料合金,或采用表面接枝、表面化学处理等方法,使某些难于电镀的塑料获得可电镀性,从而拓展了这类材料的应用范围〔12〕。
212 真空喷镀真空喷镀法一般是在10-8～10-9M Pa 的真空条件下加热,使A l 、C r 、Cu 等金属粒子蒸发到塑料表面而形成均匀的金属膜导电层。
它具有导电性好、镀层沉积速度快、粘附力强等优点,尤其对大面积的平坦表面具有明显的快速处理效果,但对复杂形状的处理则比较困难,且真空容器的大小使塑料制品的尺寸受到限制。
镀层与基体的粘附力是一个界面科学问题,因此需要塑料表面保持高度清洁,不受污染。
通常,预先将塑料表面进行清理,去除杂质,使处理后的表面变得粗糙,从而提高金属镀层的粘附性。
对于聚烯烃类塑料在喷镀前还应先通过电晕处理,以提高表面氧化基团的含量和极性。
预处理方法有喷铁砂清洁处理、化学浸蚀和涂底漆三种。
其中涂底漆法既不需要特殊的喷砂设备,也不会造成危害性较大的化学污染,且具有相当快的生产速率,因此是一种比较先进的预处理方法。
整个喷镀过程如下〔13〕:先把硅胶分散于有机基体的涂料中,再加催化剂与其混合,把底漆喷涂于塑料表面,底漆固化后再喷镀金属膜,从而使塑料壳体获得预期的电磁屏蔽性能。
213 贴金属箔这种表面导电材料的制备方法是将铝箔、铜箔或铁箔等与塑料薄片、薄板或薄膜先用粘合剂粘接在一起,然后用层压法压制成型。
金属箔可贴在表面,也可夹在两层塑料之间,如选用拉伸强度高的金属箔和塑料,则可制造加工深度更大的电磁屏蔽材料。
其优点是粘接强度高、导电性能好,屏蔽效果可达60～70dB ,但它不能制成形状复杂的壳体材料。
日本日立化成工业公司研制的铝箔和铜箔与聚酯复合的电磁屏蔽材料,商品牌号分别为YAL T -5050、YAL T -2510和YCU T -2535。
其中铝箔复合材料在500M H z 时,屏蔽效果为50dB ;而铜箔在同样频率条件下可达60dB ,这两种材料已用于电子计算机的终端屏蔽,以及通讯电缆或办公机器用电源电缆的屏蔽。
东洋钢板公司生产的电解法纯铁箔(IF )具有拉伸强度高、易与树脂复合等优点,厚度通常为20～50Λm 。
常用的贴合方法有耐燃聚酯 IF 耐燃聚酯和聚氨酯 IF聚氨酯层压复合法,前者一般用作电视机、磁带录像机和集成电路的屏蔽材料,除了耐燃聚酯外,也可采用耐燃PV C 和耐燃PP 等;而后者由于聚氨酯的柔软性较好,故适宜加工深度较大的电磁屏蔽材料,一般的加工深度为50～80mm 。
此外,还可采用金属熔射法制备表面导电材料。
该法是将金属锌经电弧高温熔化后,用高速气流将其以极细的颗粒状粉末吹到塑料表面,从而形成一层极薄的金属层,厚度约为70Λm ,具有良好的导电性能,体积电阻率在10-236第6期 杜仕国等:电磁屏蔽导电复合材料46兵器材料科学与工程 第22卷锌层与塑料之间的粘接强度相对较差,容易脱层。
总的说来,采用表面镀金或贴金属箔等方法制成的表面导电材料普遍具有导电性能好、屏蔽效果明显等优点,但是镀层或金属箔在使用过程中容易产生剥离,而且二次加工性能较差。
如果将导电材料与塑料进行填充复合,一次加工成型,使制品本身具有屏蔽性能,则可以缩短加工工艺过程,便于批量生产。
因此,这类导电复合材料是目前的发展方向〔14〕。
3 导电复合材料将无机导电材料填充到合成树脂中,通过混炼造粒、并采用注射成型、挤出成型或压塑成型等方法便可制成导电复合材料。
其中导电材料一般选用导电性能优良的纤维状或片状金属,以及镀金属的碳纤维、石墨纤维和云母片等。
常用的合成树脂主要有AB S、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、尼龙(PA)、聚苯醚(PPO)以及热塑性聚酯(PB T)。
导电复合材料是继表面导电材料之后发展起来的新型电磁屏蔽材料,目前已广泛用作电子计算机及其它电子设备的壳体材料。
311 影响屏蔽效果的因素通常,导电复合材料的屏蔽效果取决于导电材料的性质、用量、形状及其分布、复合工艺的选择等等〔15、16〕。
增加导电材料的填充量可以提高导电性能(即降低体积电阻率),但当体积电阻率下降到某一临界值后,继续增大填充量效果不明显,金属纤维的填充量为5～6(w t%)便可达到一般屏蔽要求。
纤维的长径比对屏蔽效果的影响更为显著,根据导电复合材料的导电机理,使用长径比大的金属纤维,由于形成导电通路的几率较大,因而导电性能越好。
如长径比为125的纤维,当填充量为115(v%)时,屏蔽效果为40dB,而长径比为250的纤维只需约014(v%)的用量便可达到同样的效果〔17〕,这样既降低产品成本,又使材料的比重下降,而力学性能大大提高。
目前所采用的复合工艺制得的导电复合材料中纤维的长径比一般可达50～60左右,相应的填充量约为10～15(v%)。
此外,选择合理的混炼工艺参数和混炼设备的技术参数也十分关键〔18〕。