电磁屏蔽材料综述

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电磁屏蔽材料简介介绍

电磁屏蔽材料简介介绍
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数十dB。
导电高分子材料
轻质,柔性,良好的加工性能
描述:导电高分子材料是通过在高分子基体中添加导 电填料(如碳黑、金属粉末等)而制成的。这类材料 结合了高分子材料的轻质、柔性和加工性能与导电填 料的导电性能,实现了良好的电磁屏蔽效果。导电高 分子材料通常具有良好的可塑性,可通过注塑、挤出 等成型工艺加工成各种形状,广泛应用于电子设备的 电磁屏蔽。
碳基电磁屏蔽材料
高导电性,低密度,良好的耐腐蚀性
描述:碳基电磁屏蔽材料是以碳元素为主要成分的材料 ,如石墨烯、碳纤维等。这类材料具有高导电性、低密 度和良好的耐腐蚀性等特点,因此在电磁屏蔽领域具有 很大的潜力。碳基电磁屏蔽材料可以通过调整碳元素的 形态和结构来实现对电磁波的高效吸收和反射,从而达 到优异的电磁屏蔽性能。同时,由于其低密度和良好的 耐腐蚀性,碳基电磁屏蔽材料在航空航天、军事等领域 具有广泛的应用前景。
求通常更高。
材料的导电性能
导电性能定义
电磁屏蔽材料的导电性能是指其 传导电流的能力。良好的导电性 能有助于提高材料的屏蔽效能。
影响因素
材料的导电性能受其成分、晶体结 构、杂质含量等因素影响。一般来 说,金属材料具有优异的导电性能 。
评价标准
在评价电磁屏蔽材料的导电性能时 ,需要考虑其在不同频率下的导电 表现。高导电性能有助于实现更好 的电磁屏蔽效果。
03
电磁屏蔽材料性能评价
电磁屏蔽效能
屏蔽效能定义
电磁屏蔽材料的屏蔽效能是指其 对电磁波信号的衰减能力,通常 使用分贝(dB)作为单位进行衡
量。
影响因素
材料的屏蔽
加,屏蔽效能会提高。
评价标准
高屏蔽效能是电磁屏蔽材料追求 的目标之一。根据不同应用场景 ,屏蔽效能的要求也会有所差异 ,例如军事领域对屏蔽效能的要

电磁辐射屏蔽材料的研究进展综述

电磁辐射屏蔽材料的研究进展综述
达 7d 。 0 B
A —吸收损耗; — B ——电磁波在屏蔽材料内部的多重反射损耗; R ——为电磁波的单 次反射衰减。
图 1 电磁 屏 蔽 能 量 消耗 图 2电磁屏蔽材料研 究和开发的国 内外现状 . 根据电磁波屏蔽 的机制 可以把 电磁屏蔽 材料分为三类 : 射型 、 反 反 射吸收型和吸收型 , 按应用形式可分为涂敷型和结构复合型一类 。 21电磁 屏 蔽 涂料 . 将金 、 、 、 、 、 银 铜 镍 碳 石墨等导电微粒掺入 到高分子聚合物 中就 制 成了掺合 型导电涂料 , 相对 于原 高分 子聚合 物 , 其导电性大大增强。掺 合型导 电过程机理较复杂 ,导 电效果 同填料种 类以及填料 在聚合 物中 的分散程度有关。实验发现填料的浓度存 在一 “ 渗滤 阈值” 低于临界点 , 时为绝缘体 , 达到临界浓度时 , 系的电阻急剧 下降直 至能稳定传 导电 体 流, 超过临界点后 , 系电阻变化不大[ 体 6 1 。 导 电涂料的成本低 、 生产工艺简单 , 施工方便 , 得到广 泛应用 , 根据 掺合物 的不同 , 可分为银系 、 碳系 、 铜系 、 系等 。 镍 银 系导 电涂料导 电性高 , 具有优 良的屏蔽性能( 可达 6 d ) 5B, 但价 格 昂贵限制了使用 范同, 主要用在某些特殊领域 。碳系涂料是上世纪 7 0 年代 由美 国作为军用开发 , 密度小 、 成本低 , 电性相对较差 , 导 电磁屏 蔽 效果不是很理想 , 一般用作防静电涂层 。 铜系涂料 的电阻率低 导电性好 , 缺点是易 氧化 、 密度较大 易下沉 , 在聚合物基体中分散不好 。为防止铜粉氧化 , 常用机化合物 、 不活泼金
效果 , 是极具发展前景的一类 包装材料。 目前我 国在 电磁屏蔽材料领域 同国际水平 差距较 大, 当加 强电磁 屏蔽材料的研 究与 开 应 发, 不断提 高产品的竞争能力。 [ 关键 词 ] 电磁屏蔽 电磁 兼容 包装

电磁屏蔽材料

电磁屏蔽材料

电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料是一种能够有效隔离电磁波的材料,广泛应用于电子设备、通讯设备、航空航天等领域。

电磁波的频率范围很广,从极低频的几赫兹到极高频的几十千兆赫不等,因此电磁屏蔽材料需要具备很好的频率响应特性。

本文将介绍电磁屏蔽材料的种类、工作原理以及应用领域。

首先,电磁屏蔽材料可以分为导电屏蔽材料和吸波屏蔽材料两大类。

导电屏蔽材料主要是利用材料本身导电性能,将电磁波引导到材料表面,形成反射,从而达到屏蔽的目的。

而吸波屏蔽材料则是通过材料对电磁波的吸收和转换来实现屏蔽效果。

这两类材料各有优缺点,可以根据具体的应用需求来选择。

其次,电磁屏蔽材料的工作原理主要包括反射、吸收和漏射三种方式。

反射是指电磁波被材料表面反射,使其无法穿透材料,从而实现屏蔽效果。

吸收是指材料吸收电磁波的能量,并将其转化为热能,从而减弱电磁波的传播。

漏射则是指电磁波在材料中传播时发生衰减,使得电磁波无法有效穿透材料。

这些工作原理共同作用,使得电磁屏蔽材料能够有效地隔离电磁波,保护设备和人员的安全。

最后,电磁屏蔽材料在电子设备、通讯设备、航空航天等领域有着广泛的应用。

在电子设备中,电磁屏蔽材料可以有效地减小电磁干扰,提高设备的抗干扰能力;在通讯设备中,电磁屏蔽材料可以保护设备内部电路,防止外部电磁波的干扰;在航空航天领域,电磁屏蔽材料可以保护飞行器内部设备,确保其正常运行。

因此,电磁屏蔽材料在现代科技领域中扮演着重要的角色。

综上所述,电磁屏蔽材料是一种能够有效隔离电磁波的材料,具有广泛的应用前景。

通过选择合适的电磁屏蔽材料,可以有效地保护设备和人员的安全,提高设备的抗干扰能力,推动科技的发展。

希望本文所介绍的内容能够对读者有所帮助,增进对电磁屏蔽材料的了解。

电磁屏蔽材料的研究报告

电磁屏蔽材料的研究报告

电磁屏蔽材料的研究报告研究报告:电磁屏蔽材料摘要:本研究报告旨在探讨电磁屏蔽材料的研究进展和应用前景。

首先介绍了电磁辐射的危害和电磁屏蔽的重要性,然后重点关注了电磁屏蔽材料的种类、性能和制备方法。

通过对各类电磁屏蔽材料的比较分析,总结了当前研究中的挑战和未来发展方向,为电磁屏蔽技术的进一步提升提供了有益的参考。

1. 引言电磁辐射对人类健康和电子设备正常运行产生了不可忽视的影响,因此电磁屏蔽技术得到了广泛关注。

电磁屏蔽材料作为电磁屏蔽的关键组成部分,其性能和制备方法对屏蔽效果具有重要影响。

2. 电磁屏蔽材料的种类目前常见的电磁屏蔽材料主要包括金属材料、导电聚合物材料和复合材料。

金属材料因其高导电性和良好的屏蔽性能而被广泛应用,如铜、铝等。

导电聚合物材料由于其较低的密度和可塑性,逐渐成为研究的热点,如聚苯胺、聚噻吩等。

复合材料则是将金属材料和导电聚合物材料等进行复合,以综合各自的优点,提高屏蔽性能。

3. 电磁屏蔽材料的性能电磁屏蔽材料的性能主要包括电磁波吸收性能、屏蔽效能和机械性能。

电磁波吸收性能是指材料对电磁波的吸收能力,影响着屏蔽效果。

屏蔽效能是指材料对电磁波的反射和透射能力,与材料的导电性和厚度等因素有关。

机械性能则包括材料的强度、韧性和耐热性等,直接影响材料的使用寿命和稳定性。

4. 电磁屏蔽材料的制备方法目前常用的电磁屏蔽材料制备方法包括物理蒸发、溶液法、热压法和电沉积法等。

物理蒸发方法适用于制备金属材料,但存在成本高和制备工艺复杂等问题。

溶液法适用于制备导电聚合物材料,具有制备简单、成本低的优势。

热压法和电沉积法则适用于制备复合材料,能够在保持导电性的同时提高材料的机械性能。

5. 挑战与展望电磁屏蔽材料的研究仍面临一些挑战,如提高材料的吸波性能、降低材料的密度和成本等。

未来的发展方向包括开发新型的电磁屏蔽材料、提高材料的制备效率和优化屏蔽结构等。

同时,结合先进的制备技术和理论模拟方法,有望进一步提升电磁屏蔽技术的水平。

磁场屏蔽材料

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。

电磁屏蔽材料研究报告

电磁屏蔽材料研究报告

电磁屏蔽材料研究报告电磁屏蔽材料是现代社会不可缺少的一类新型材料,在传输、储存、加工等多方面都得到了广泛的应用。

电磁屏蔽材料具有多重功能,可以有效地抵挡外界电磁场的影响,在保护电子设备的同时降低电磁辐射。

1、电磁屏蔽材料的分类电磁屏蔽材料可以分为多种类型,主要有金属电磁屏蔽材料、非金属电磁屏蔽材料和复合电磁屏蔽材料。

(1)金属电磁屏蔽材料:主要有铝、镁、锡、铁、铜、锌、锰、钛、钴等。

它们具有良好的导电性能和电磁屏蔽效果,可以有效抵御电磁波的影响。

(2)非金属电磁屏蔽材料:主要有碳纤维、玻璃纤维、合成纤维,它们具有低导热性、良好的电磁屏蔽和耐磨性。

(3)复合电磁屏蔽材料:通常是金属材料与其他非金属材料复合而成,具有改善绝缘特性、节约能耗、降低重量等优点。

2、电磁屏蔽材料的研发随着技术的发展,电磁屏蔽材料的研发变得越来越重要。

为了更好地抵挡外界电磁场的影响,各种研究机构在改进电磁屏蔽材料的同时也在不断开发新型电磁屏蔽材料。

(1)纳米复合电磁屏蔽材料:它们是由纳米粒子以及其他复合材料结合而成,具有良好的电磁屏蔽效果和耐腐蚀性能。

它们可以用于保护电子设备免受外界电磁干扰,并使电磁辐射降低到最低。

(2)三维铝膜电磁屏蔽材料:它们是由三维铝膜经过精密处理而成,其性能优于常规的金属电磁屏蔽材料,有效抵挡外界电磁波的影响。

(3)智能材料:它们是由传感器、加工模块以及内置的芯片组合而成,可以对材料的电磁屏蔽性能进行智能控制。

它们可以根据外界环境的变化来自动调整自身的电磁屏蔽特性,从而达到最佳的屏蔽效果。

3、电磁屏蔽材料的应用电磁屏蔽材料的应用非常广泛,可以用于电子、机械、航天等多个领域,具有重要意义。

(1)电子设备:电屏蔽材料可以防止外界电磁波的影响,有效地保护电子设备不受外界电磁干扰,使电子设备更加可靠。

(2)机械设备:电磁屏蔽材料可以抵御外界电磁波的影响,起到保护机械设备的作用,降低外界电磁辐射对机械系统的影响。

什么材料可以屏蔽电磁波

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。

电磁屏蔽材料

电磁屏蔽材料

电磁屏蔽材料电磁屏蔽材料是一种具有抑制电磁辐射的性能材料,可以有效地隔离电磁波,保护周围设备免受电磁干扰。

电磁辐射是现代社会普遍存在的问题,对人体健康和电子设备的正常运行都会产生不可忽视的影响。

因此,开发出高效的电磁屏蔽材料对于保护人体健康和设备安全具有重要意义。

电磁屏蔽材料的主要功能就是通过反射、吸收和导波三种方式抑制电磁辐射。

反射是指当电磁波达到该材料表面时,部分电磁波会被反射回去,减少电磁波进一步传播的能量。

吸收是指通过材料自身的特性,将电磁波能量转化为其他形式的能量而吸收掉,使得电磁波不能继续传播。

导波是指当电磁波进入材料后,被导波材料引导,将能量在材料内部传输,减少电磁辐射对外部环境的影响。

常见的电磁屏蔽材料有金属屏蔽材料、金属复合屏蔽材料和导电聚合物屏蔽材料等。

金属屏蔽材料是由纯金属制成的,例如铝、铜、锡等。

金属具有良好的导电性能,可以将电磁波转化为热能或电能而吸收。

金属复合屏蔽材料是由金属和非金属的复合材料制成,比如金属纤维混合材料、金属表面涂覆材料等。

金属复合材料不仅具有金属的导电性能,还具有非金属的其他特性,如轻质、柔软等。

导电聚合物屏蔽材料是一种特殊的聚合物材料,其中含有导电性能较好的填料,如碳纳米管、铜粉等。

导电聚合物材料能够有效吸收电磁波,将其能量转化为其他形式的能量。

电磁屏蔽材料的应用范围非常广泛,主要用于电子设备、通信设备、军事设备以及医疗设备等领域。

电子设备中的芯片、电路板等元件都需要进行电磁屏蔽,以确保其正常的工作。

通信设备中的天线、收发器等也需要使用电磁屏蔽材料进行隔离,以提高通信质量。

军事设备则更加需要电磁屏蔽材料,以保护其对敌方指令的保密性和抗干扰能力。

医疗设备中的X光机、核磁共振仪等对电磁干扰非常敏感,因此需要使用电磁屏蔽材料进行保护。

总之,电磁屏蔽材料的研发和应用对于保护人体健康和设备安全具有重要意义。

随着科技的不断进步,电磁辐射问题也日益凸显,因此对于电磁屏蔽材料的研究和开发具有重要的现实意义和市场需求。

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电磁屏蔽材料综述摘要:电器和电子设备在使用过程中会辐射出大量电磁波,对电子设备正常安全运行和人类的生存环境造成了不可忽视的危害。

防止电磁波的污染已经成为当今一大热点。

电磁屏蔽材料是一种能够有效抑制电磁波污染的新型功能材料,近年来其受到较多关注。

新型导电填料型电磁屏蔽材料主要由导电填料和基体材料复合而成,不同导电填料的电磁性质以及在基体中的分布状态必然对电磁屏蔽材料的屏蔽效能产生显著的影响。

现代信息技术的发展对电磁屏蔽材料提出了更高的要求,高效、轻质、低二次污染成为新型电磁屏蔽材料的发展趋势。

Abstract: In the use of electrical and electronic equipment will radiate a large number of electromagnetic waves, which causes dangers of cannot be ignored to normal safe operation of electronic equipment and human living environment. Preventing electromagnetic pollution has become a hot topic. EMI shielding material was one of new functional materials used for effectively shielding electromagnetic pollution. Such new EMI shielding material was composed of conductive fillers and the polymer matrix, the shielding effectiveness (SE) would be significantly affected by the electromagnetic property and distribution condition in the matrix of different conductive fillers.With the development of modern information technology, electromagnetic shielding material put forward higher requirements, and efficient, lightweight, low secondary pollution have become the new trend of electromagnetic shielding materials.关键词:电磁屏蔽,材料,综述Key words:electromagnetic shielding,materials,review1.1 引言电子工业的发展,大量电器和电子设备广泛应用于工业生产和人们日常生活,为工业革命注入了新的活力,促进了工业技术的发展,改善了人们的生活,提升了人们的生活质量。

然而,电器和电子设备在使用过程中会辐射出大量电磁波,对电子设备正常安全运行和人类的生存环境造成了不可忽视的危害[1]。

电磁辐射对电子设备的危害主要表现为电磁波对电子设备的干扰和数字传输系统辐射出的电磁波造成信息泄漏。

电磁波对人类健康的危害表现为电磁波长期辐射所诱发的各类疾病,已有大量的文献和报导论证了电磁波辐射对社会和经济所造成的危害。

因此,现代社会已将电磁波辐射与现代社会的“三废”等同称之为“第四种污染”或“空间污染”,各国政府也针对电磁波的污染制定了有关电器和电子设备的电磁屏蔽和电磁兼容的一系列制度和法规[2]。

随着电子设备的应用,有效抑制电磁波辐射对电器和电子设备的干扰,保护人类不受电磁波辐射危害受到人们愈来愈多的重视,已成为科学研究和工业产品开发的重要任务。

抑制电磁辐射最为简便和有效的方法是利用电磁屏蔽材料实现电磁屏蔽。

电磁屏蔽材料通过与空气之间的阻抗差实现对电磁波的反射和通过自身的电磁感应实现对电磁波的涡流衰减。

由于金属材料良好的导电性,传统的高效电磁屏蔽材料为金属板材,主要是钢板。

然而,由于钢板自身重量重、制作安装复杂,成本高昂、移动困难等缺点大大限制了屏蔽材料的适用领域,导致目前电磁屏蔽的现状是,除在某些十分必要场合下,不得不采用这类传统材料实现电磁屏蔽之外,在许多其它应用领域,包括电子设备安全、信息保护和环境治理等方面,电磁屏蔽技术并没有得到应有的应用,影响了电子设备的正常安全使用以及人们的健康生活[3]。

因此,研究开发高效、易于使用、性价比高的新型电磁屏蔽材料已成为治理空间污染,改善生活环境的关键要素。

面对日益增长的社会需求,新型高效电磁屏蔽材料具有十分显著的社会和经济效益。

随着信息技术的发展,对屏蔽材料提出了更高的要求,新型的屏蔽材料应满足“薄、轻、宽、强”等特点,即在相同的条件下屏蔽材料厚度薄、质量轻、吸收频带宽、吸波能力强。

1.2电磁屏蔽概念所谓电磁屏蔽,就是利用导电或导磁的材料制成的金属实体的或非实体的壳体,将电磁干扰限制在一定的范围内,形成电磁隔离。

即其内的电磁场不能超出这一区域,而外来的辐射电磁场不能进入这一区域或者进入该区域的电磁能将受到很大的衰减,其原理是利用屏蔽体对电磁能量的反射、吸收和引导作用[4]。

电磁屏蔽包括电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁场屏蔽。

通常所指的屏蔽,大多数是电磁屏蔽,即利用屏蔽体削弱电场和磁场,实现电磁波的隔离,电磁屏蔽一般指对10kHz以上的电磁场的屏蔽。

电场分量和磁场分量总是同时存在于交变场中。

在低频范围内,干扰一般发生在近场,随着频率升高,电磁辐射能力增强,产生辐射电磁场,并趋向于远场干扰。

在远场中,电场和磁场均要引起重视,需要对电场和磁场同时进行电磁屏蔽。

采用良导体材料,能够实现对电场和磁场屏蔽的作用。

由于高频的集肤效应,对于良导体而言,其集肤深度很小,因此,电磁屏蔽体无需很厚,其厚度仅取决于产品的工艺结构。

1.2.2 电磁屏蔽原理如图1.1所示,屏蔽体的屏蔽效能由两部分组成,吸收损耗和反射损耗。

当电磁波入射到不同媒介的分界面时,就会发生反射,于是减小了继续传播的电磁波的强度。

反射的电磁波称为反射损耗,当电磁波在屏蔽材料中传播时,会产生损耗,这就构成了吸收损耗。

图1.1电磁屏蔽机理示意图Fig.1.1 Schematic diagram for mechanism of EMI shielding 电磁屏蔽通俗的说就是利用屏蔽体(具有屏蔽特殊功能的材料)阻挡或衰减电磁波的传输,是一种抑制电磁干扰的有效手段[5]。

屏蔽体的好坏用屏蔽效能(Shielding Effectiveness,以下简称SE)来描述,屏蔽效能表示屏蔽体对电磁波的衰减程度。

为了定量地说明屏蔽效能,将屏蔽效能定义为屏蔽前某点的场强度与屏蔽后该点场强之比。

用公式表述为:其中E0、H0分别为屏蔽前某点的电场强度与磁场强度,E S、H S分别为屏蔽后某点的电场强度与磁场强度。

在工程计算中常采用公式计算,其表达式为:0||20lg||E S E SE E = (1-1) 0||20lg ||H S H SE H = (1-2)另外,还可以用屏蔽系数η表示屏蔽效果,它是指被干扰电路加屏蔽体后所感应的电压U S 与未加屏蔽体时所感应的电压U 0之比,即:0S U U η=(1-3)传输系数(或透射系数)T E 是指存在屏蔽体时某处的电场强度E S 与不存在屏蔽体时同一处的电场强度E 0之比;或者T H 是指存在屏蔽体时某处的磁场强度H S 与不存在屏蔽体时同一处的磁场强度H 0之比,即0S E T E = (1-4)0S H T H =(1-5)传输系数(或透射系数)与屏蔽效能互为倒数关系,即:120lgE ESE T = (1-6) 120lg H H SE T = (1-7)屏蔽效能SE 越大,则对电磁波的衰减程度越高,屏蔽效果越好。

屏蔽效果的分级标准[6]如表1.1所示,屏蔽效能对应的信号衰减比如表1.2所示。

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,可应用于一般工业或商业用电子设备;60~90dB 屏蔽效果较好,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,适用于高精度、高敏感度的产品。

表1.1电磁屏蔽效能的分级标准Tab 1.1 Grade of EMC shielding effectivenessSE(dB)0 <10 10-30 30-60 60-90 >90 衰减程度 无 较差 差 中等 良好 优表1.2 信号的衰减百分比Tab 1.2 The percentage of signal attenuationSE(dB) 0 20 30 40 50 60 70衰减百分比/% 0 90 99.9 99.99 99.999 99.9999 99.99999一般将屏蔽作用分为电场、磁场和缝隙和孔洞的屏蔽[7]。

电场和磁场的屏蔽方式不同,对于电场屏蔽而言,应采用高电导率、低磁导率的材料(如铜、铝等)降低屏蔽阻抗加大反射损耗,提高屏蔽效果。

对于磁场屏蔽而言,大多数入射波将进入屏蔽介质,阻抗相对较小,磁场的吸收损耗较大,这时应当采用低电导率、高导磁率的材料(如钢、镍合金等)实现磁屏蔽效能。

对于缝隙和孔洞而言,屏蔽体上有很多不导电的缝隙容易产生了电磁泄漏,解决这种泄漏的方法是在缝隙处填充导电弹性材料,当波长远远大于缝隙尺寸时,并不会产生明显的泄漏。

因此,当电磁干扰的频率较高时,这时波长较短,则需要使用电磁密封衬垫。

1.3 电磁屏蔽材料的国内外研究现状现阶段已经研发的电磁屏蔽材料主要有:导电型电磁屏蔽涂料、化学镀层型电磁屏蔽材料、多层复合型电磁屏蔽材料、纳米型和石墨型电磁屏蔽材料等[8],现简单介绍前三种。

1.3.1 导电型电磁屏蔽涂料研究电磁屏蔽涂料是一种在化学溶剂中掺入导电颗粒,经过工艺混合后,可喷涂于工程塑料、木材等非金属材料表面上,实现对电磁波的屏蔽作用,具有室温固化、附着力强等优点,是手机及各类仪器仪表的非金属表壳进行电磁屏蔽最为简便的一种处理方式[9]。

电磁屏蔽涂料由合成树脂、导电填料、溶剂配制而成,将其涂覆于基材表面形成一层固化膜,从而产生屏蔽效果。

涂覆方法主要采用喷涂、刷涂、浸涂等。

导电涂料作为电磁屏蔽材料的最大优点是成本低,简单实用且适用面广,并喷涂于比较复杂形状的外壳。

河南大学田俊涛等人利用液相还原法制备出以超细镍粉作为导电填料,丙烯酸树脂为基体的电磁屏蔽涂料,通过球磨机分散,在实验条件下制备的涂料在130MHz~1.5GHz频率范围内的电磁屏蔽效能为40~55dB,屏蔽效果较好。

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