铝合金材料中微量金属对电磁屏蔽的影响
铝合金中杂质元素对材料性能影响机制研究
铝合金中杂质元素对材料性能影响机制研究铝合金是一种广泛应用的金属材料，具有重要的工业应用价值，但是在材料的生产过程中，可能会掺杂一些杂质元素，这些元素会对铝合金的性能产生影响。
本文将探讨铝合金中杂质元素对材料性能的影响机制。
一、铝合金的性能及其影响因素铝合金是由铝及其他几种金属材料以一定比例混合而成的合金，它具有具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点。
在工业制造中，铝合金广泛应用于航空、汽车、船舶、轨道交通、电子等领域。
但是，铝合金的性能会受材料中的元素组成、相结构、晶粒尺寸、缺陷等因素的影响。
二、铝合金中常见的杂质元素及其影响铝合金中会掺杂一些杂质元素，如铁、铜、镁、锰、硅、锌、银、铅等。
这些元素可能会改变铝合金的相结构、缺陷、晶体缺陷等因素，从而对材料性能产生重要的影响。
以下是一些常见的杂质元素及其对铝合金的影响。
1. 铁元素铁元素可以使铝合金的力学性能得到改善，同时还能提高材料的抗腐蚀性能，但过量的铁元素会导致铝合金的塑性降低，易于出现裂纹和开裂。
2. 铜元素铜是铝合金的主要合金元素之一，可以提高材料的强度、硬度和耐热性能，但过量的铜元素会导致铝合金的导电性和塑性下降，同时还会使材料的氧化、腐蚀和变色等现象加剧。
3. 锌元素锌元素可以提高铝合金的强度、硬度和塑性，但过量的锌元素则会导致合金产生变形和屈服现象，同时还会使材料的耐腐蚀性降低。
4. 镁元素镁元素可以提高铝合金的强度、硬度和耐蚀性能，但过量的镁元素会导致铝合金的塑性和韧性下降。
5. 锰元素锰元素可以提高铝合金的强度和耐蚀性能，但过量的锰元素会影响合金的电导率、塑性和韧性，同时还会使材料的氧化和腐蚀加剧。
6. 硅元素硅元素可以提高铝合金的强度和耐腐蚀性，同时还能改善材料的铸造性能，但过量的硅元素会导致铝合金的塑性和韧性下降。
7. 铅元素铅元素能够使铝合金变得更加柔软和易加工，但铅也是一种有害元素，对人体健康有很大危害，因此往往不会在铝合金材料中加入。
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。
金属对磁场的影响
金属对磁场的影响主要体现在磁场的感应和屏蔽方面。
下面是具体的影响：
1.磁场感应：当金属材料处于磁场中时，磁场会对金属内部的自
由电子产生作用力，使得电子运动，从而在金属内部产生感应电流。
这种感应电流会在金属周围产生与磁场相反的磁场，从而减弱或屏蔽外部磁场。
2.磁场屏蔽：金属具有较好的磁导率，可以吸收和分散磁场中的
能量。
当磁场作用于金属时，金属会将磁场引导到自身内部，形成所谓的屏蔽效应。
这使得金属周围的磁场强度较低，减少了对周围环境的磁场干扰。
3.磁导性：金属具有良好的导电性和磁导性，可以通过外加电流
产生磁场。
这一特性在电磁设备、电动机、变压器等应用中得到广泛利用。
4.磁滞效应：某些金属具有磁滞效应，即在磁场作用下，材料内
部的磁化强度不会立即跟随磁场的变化而改变，而是存在一定的滞后。
这种滞后效应可用于制作磁记录材料和磁存储器件。
总之，金属对磁场的影响主要表现为磁场感应、磁场屏蔽、磁导性和磁滞效应等。
这些特性使得金属在磁场应用和磁场控制方面具有重要的作用。
铝壳中金属含量对铝壳性能的影响及对电池电性能的影响1
铝壳中金属含量对铝壳性能的影响及对电池电性能的影响铝壳中，各金属元素含量的不同对铝壳性能有很大影响，其中Cu 和Mg的含量影响铝壳的硬度（即只有在合适的范围内，铝壳才有很好的硬度来抵抗电池充放电后气体产生的压力）。
而铝壳的抗压能力又对电芯胀气程度的判断有影响，假如现在我司电芯进行充放电时产生的内压为1.5Kg，硬度高的铝壳在此压力下无胀气现象出现，而硬度低的铝壳在此压力下则表现为胀气，如果我司使用硬度低的铝壳则胀气电芯明显增多，最终影响到产品的质量及报废率。
目前，我司对铝壳的检测项目主要有铝壳的尺寸，打压测试，及直角度。
并无铝壳的硬度的测试，建议增加对铝壳硬度的测试，同时建议建立相关铝壳硬度的测试标准。
铝壳中，Mn元素主要提高铝壳的耐腐蚀性，Mn含量的不同将影响铝壳的抗腐蚀能力（即使用寿命），针对此，建议建立对铝壳抗腐蚀能力的测试，比如耐电解液腐蚀能力，耐氧化性能力等。
铝壳中，Fe可以提高高温强度，而Fe含量的增加则会影响铝壳的耐氧化性能，针对此，建议建立铝壳的耐氧化性测试。
铝壳中各元素含量对铝壳的性能有很大影响，建议要进行元素分析。
针对我司电芯的生产状况，建立铝壳中各元素含量的合格标准范围。
以便更好的保证铝壳的质量。
金属屏蔽电磁波的原因
1个月前，我学习了电磁波，上课时，老师说：“现在有很多学生有了手机，有了就有了吧，他们还拿着手机在考试时作弊，不过，科技水平不断提高，光是靠金属就可以把电磁波给屏蔽了.我听后等着老师讲为什么金属可以屏蔽电磁波,可是老师不讲了.
课后,我很疑问,后来我想了一会儿,我知道了电磁波为什么可以被金属外壳屏蔽了.
首先,从电磁波的定义上说:电磁波是一种波,同时电磁波也是一种电磁场,而波是会移动的.
所以这几句话结合起来就可以知道电磁波是一种会动的电磁场.如果电磁波想向一个被金属外壳罩着的手机发信号,电磁波就要不断的向手机移动,这样相对于电磁波,手机和金属外壳
就在向电磁波移动,当电磁波与金属外壳接触时,金属外壳的外表是立体所以一定会产生切
割磁感线运动这样就会产生感应电流,而电流是有磁效应的所以在电流的周围产生电磁场,
两个电磁场的方向不同会导致电磁波互相干扰,最后导致电磁波被屏蔽.
上课时老师还说,手机外的金属网,网越密,电磁波被屏蔽的效果越好,我也知道了,这是因为网越密横截面积越大,电阻越小,产生的感应电流越大,电磁场越强,所以被屏蔽的效果更好.。
电磁屏蔽方案
电磁屏蔽方案引言随着科技的快速发展和智能设备的广泛应用，电磁波也越来越成为人们关注的一个问题。
电磁波的长期暴露可能对人体健康产生潜在的危害，同时，电磁波的干扰也可能对电子设备的正常运行造成干扰。
因此，电磁屏蔽方案成为了重要的研究领域之一。
在本文中，将介绍一些常用的电磁屏蔽方案及其原理。
一、金属屏蔽金属屏蔽是目前应用最广泛的一种电磁屏蔽方案。
金属屏蔽的原理是利用金属材料对电磁波进行反射和吸收，从而减少电磁波的干扰。
常见的金属屏蔽材料有铝、铜和钢等。
金属屏蔽的效果取决于材料的种类和厚度，常用的厚度为0.2毫米至1毫米。
金属屏蔽可以通过包围电磁波源或被电磁波源包围的方式进行。
对于电子设备，通常会在外壳中加入金属屏蔽层，以避免电磁波的干扰。
金属屏蔽的缺点是增加了设备的重量和体积，并且在通信设备中可能会对无线信号产生影响。
二、电磁屏蔽涂层电磁屏蔽涂层是一种将金属屏蔽材料应用于表面的涂层。
这种涂层可以提供与金属屏蔽相似的效果，同时还具有更好的耐腐蚀性能和更轻的重量。
电磁屏蔽涂层可以应用于各种材料表面，如塑料、玻璃和陶瓷等。
电磁屏蔽涂层的制备通常包括两个步骤：基层涂覆和金属层涂覆。
基层涂覆是为了提高涂层的附着力和平滑性，常用的基层材料有聚酰亚胺和环氧树脂等。
金属层涂覆可以使用各种金属材料，如铜、银和镍等。
电磁屏蔽涂层的优点是可以在不改变原材料性能的情况下实现电磁屏蔽效果，同时避免了金属屏蔽的重量和体积问题。
三、电磁屏蔽装置除了金属屏蔽和电磁屏蔽涂层外，还有一些其他的电磁屏蔽装置可供选择。
这些装置通常是针对特定的电磁波频率进行设计的。
常见的电磁屏蔽装置包括电磁屏蔽罩、电磁隔膜和电磁屏蔽窗等。
这些装置的原理是通过特殊材料或结构来阻挡电磁波的传播或反射电磁波。
例如，电磁屏蔽罩是一种类似于笼子的结构，由金属材料构成，可以将电子设备完全封闭在内部，从而有效地阻隔外界的电磁波干扰。
四、地线屏蔽地线屏蔽是一种简单而实用的电磁屏蔽方案。
电磁屏蔽材料的应用
电磁屏蔽材料的应用屏蔽就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。
具体讲，就是用屏蔽体将元部件、电路、组合件、电缆或整个系统的干扰源包围起来，防止干扰电磁场向外扩散；用屏蔽体将接收电路、设备或系统包围起来，防止它们受到外界电磁场的影响。
因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量（涡流损耗）、反射能量（电磁波在屏蔽体上的界面反射）和抵消能量（电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波）的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。
（1）当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。
（2）当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。
（3）在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。
许多人不了解电磁屏蔽的原理，认为只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。
在这种概念指导下结果是失败。
因为，电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。
真正影响屏蔽体屏蔽效能的只有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的，另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。
屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。
这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。
解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。
这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。
这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。
在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，似乎只有当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏。
实际上这是不确切的。
因为缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。
连接器电磁屏蔽的原理
连接器电磁屏蔽的原理连接器电磁屏蔽的原理1. 什么是连接器电磁屏蔽连接器电磁屏蔽是在设备连接器设计中使用一系列技术和材料，以减少或阻挡电磁辐射的传输或影响。
这种屏蔽可以应用于各种连接器和电子设备，以降低干扰和保护信号的完整性。
2. 电磁辐射的影响电磁辐射可能会干扰设备的正常功能，甚至损害电子元件，从而导致设备性能下降或故障。
特别是在高频率或高功率应用中，电磁辐射的影响更为明显。
3. 连接器电磁屏蔽的方法连接器电磁屏蔽可以通过以下几种方法实现：•屏蔽外壳设计：这是一种常见的方法，通过在连接器外壳中增加一层金属材料，例如铝、镍合金等，来反射和吸收电磁辐射。
这种屏蔽外壳通常会使用金属通孔或导电涂层来提供连续的导电路径，以确保屏蔽效果。
•屏蔽连接设计：在连接器的设计中，可以采用特殊的屏蔽连接结构，例如金属弹片、金属套管等，以提供更好的电磁屏蔽能力。
这种设计常用于高频率或高速数据传输应用中，可以有效减少电磁干扰。
•屏蔽材料应用：在连接器的内部空腔或插座中，可以使用电磁屏蔽材料，例如电磁屏蔽片、导电橡胶垫等，来提供额外的屏蔽效果。
这种材料通常具有良好的导电性能和电磁波吸收能力，可以有效地减少电磁辐射的传输。
•地线连接设计：在连接器设计中，地线的连接也是关键的一步。
正确地连接地线可以提供更好的屏蔽效果，将电磁辐射引导到地面，避免对其他电子设备造成干扰。
4. 连接器电磁屏蔽的原理连接器电磁屏蔽的原理是利用屏蔽结构和材料来反射、吸收和分散电磁辐射。
当电磁波通过连接器时，屏蔽结构将阻挡部分电磁波并反射其余部分，使其无法继续传播。
同时，屏蔽材料可以吸收电磁波，并将其转化为热能，从而减少其传输和影响。
连接器内部的屏蔽结构和材料通常具有良好的导电性能，可以有效地提供连续的导电路径，以确保电磁波的屏蔽效果。
此外，通过合理设计地线连接，连接器可以将大部分电磁辐射引导到地面，降低对其他电子设备的干扰。
5. 连接器电磁屏蔽的应用连接器电磁屏蔽广泛应用于各种电子设备和系统中，例如：•高速数据传输：在高速差分信号传输中，连接器电磁屏蔽可以减少串扰和干扰，保持信号完整性和数据可靠性。
铝合金中各种主要元素作用及性能影响
铝合金中各种主要元素作用及性能影响硅(Si)硅是改善流动性能的主要成份。
从共晶到过共晶都能得到最好的流动性。
但结晶析出的硅(Si)易形成硬点，使切削性变差，所以一般都不让它超过共晶点。
另外，硅(Si)可改善抗拉强度、硬度、切削性以及高温时强度，而使延伸率降低。
在铝合金中固溶进铜(Cu)，机械性能可以提高，切削性变好。
不过，耐蚀性降低，容易发生热间裂痕。
作为杂质的铜(Cu)也是这样。
镁(Mg)铝镁合金的耐蚀性最好，因此ADC5、ADC6是耐蚀性合金，它的凝固范围很大，所以有热脆性，铸件易产生裂纹，难以铸造。
作为杂质的镁(Mg)，在AL-Cu-Si 这种材料中，Mg2Si会使铸件变脆，所以一般标准在0.3%以内。
铁(Fe)杂质的铁(Fe)会生成FeAl3的针状结晶，由于压铸是急冷，所以析出的晶体很细，不能说是有害成份。
含量低于0.7 %则有不易脱模的现象，所以含铁(Fe)0.8 ~ 1.0 %反而好压铸。
含有大量的铁(Fe)，会生成金属化合物，形成硬点。
并且含铁(Fe)量过1.2 %时，降低合金流动性，损害铸件的品质，缩短压铸设备中金属组件的寿命。
镍(Ni) 和铜(Cu)一样，有增加抗拉强度和硬度的倾向，对耐蚀性影响很大。
想要改善高温强度耐热性，有时就加入镍(Ni)，但在耐蚀性及热导性方面有降低的影响锰(Mn)能改善含铜(Cu)，含硅(Si)合金的高温强度。
若超过一定限度，易生成Al-Si-Fe- P+o { T*T f;XMn四元化合物，容易形成硬点以及降低导热性。
锰(Mn)能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，并能显着细化再结晶晶粒。
再结晶晶粒的细化主要是通过MnAl6化合物弥散质点对再结晶晶粒长大起阻碍作用。
MnAl6的另一作用是能溶解杂质铁(Fe)，形成(Fe，Mn)Al6减小铁的有害影响。
锰(Mn)是铝合金的重要元素，可以单独加入Al-Mn二元合金，更多的是和其他合金元素一同加入，因此大多铝合金中均含有锰(Mn)。
金属屏蔽原理
金属屏蔽原理金属屏蔽原理是一种利用金属材料对电磁波的屏蔽作用的技术。
这种技术广泛应用于电子设备、通信设备等领域，不仅可以避免不必要的电磁干扰，还能提高电磁波的安全性。
下面就来详细介绍金属屏蔽原理的相关内容。
一、金属屏蔽的原理金属的原子结构使其能够阻拦电磁波，从而产生屏蔽作用。
金属原子的电子密度较高，因此金属内的电流会在较短的距离内受到电子的阻挡。
这就意味着，当电磁波通过金属时，它会激发金属内的电流，在金属表面产生反向的电磁波，这就使电磁波在金属表面反射，不再传递到空间中。
二、金属屏蔽的应用金属屏蔽技术广泛应用于电子产品和通信设备中。
例如，在电磁屏蔽的外壳中，通过使用高强度的金属材料，可以在电路板、射频滤波器和数码处理器等等的元件内生成屏蔽，这样可以防止电路中的电磁波互相干扰，从而保证设备正常工作。
同时，屏蔽外壳可防止外部电磁波对设备造成干扰。
三、金属屏蔽的应用实例1. 电视机电视机中的前面板，由对电磁波敏感的零件组成。
用金属屏蔽材料制成电视机外壳是一种很好的方式来减少电磁波干扰，使图像和声音质量得到改善。
2. 机房机房中会有大量的电子设备和电磁波，需要采取有效的屏蔽措施。
例如可以使用金属屏蔽门和金属屏蔽墙，在建筑物内部构成类似于“金属笼”的结构，可以有效地屏蔽电磁波的干扰，保证设备正常运行。
四、金属屏蔽技术的局限性金属屏蔽技术虽然可以避免电磁波的干扰，但在一定条件下也存在着局限性。
例如，金属材料的导电性使它具有抵消电磁波的能力，但较低的导热性导致金属材料不能有效地排出热量。
因此，在一些高温环境下，金属屏蔽材料会失去其原有的屏蔽效果。
同时，在某些特定频段，如高频段和微波段，金属屏蔽材料的屏蔽效果也较低。
综上所述，金属屏蔽技术在电子产品和通讯设备等领域中发挥着重要的作用。
了解金属屏蔽原理和应用范围，可以使我们更好地应用这种技术，并在实践中发现其局限性，进一步推动其技术革新和提升。
常见微量合金元素对铝合金性能的影响
常见微量合金元素对铝合金性能的影响作者：郭新汝来源：《中国化工贸易·下旬刊》2019年第06期摘要：铝合金在工业中应用广泛，特别是在航空航天、汽车、机械、船舶等工业中有大量应用。
但纯铝的力学、腐蚀性能不高，不适宜制作结构零件。
为了提高其性能会加入一些合金元素制成合金，以提高其力学、腐蚀性能等。
关键词：铝合金;微量元素;性能1 铝合金材料分类按照加工方法，铝合金可分为形变铝合金和铸造铝合金。
形变铝合金能加工成各种形态和规格的铝合金材，主要应用于航空、建筑等。
其又包括不可热处理强化型和可热处理强化型两种。
铸造铝合金按化学成分可分为Al-Si、Al-Cu、Al-Mg、Al-Zn和Al-稀土合金等。
2 分类及对应牌号组成铝合金分为1系～9系，主要成分特点及性能如下：高纯铝：Al≥99.8%。
具有变形抗力低、电导率高、塑形好等特点。
1系：纯铝，Al≥99.00%。
具有较好的导电性、耐腐蚀性、焊接性，强度低，不可熱处理强化;2系：铜为主要合金元素。
强度高，2014合金可以热处理强化，但晶间腐蚀严重;3系：锰为主要合金元素。
不可热处理强化，但具有较好的耐腐蚀性、焊接性、塑性。
虽然强度低，但可以进行冷加工硬化以加强强度;4系：硅为主要合金元素。
部分可热处理强化，但也有部分不可热处理强化;5系：镁为主要合金元素。
具有较好的焊接性能和疲劳强度，只能通过冷加工来提高强度;6系：镁硅为主要合金元素并且以Mg2Si为主要强化相。
强度中等，耐腐蚀性、焊接性和工艺性能好，氧化着色性能好;7系：锌为主要合金元素。
挤压速度较6系慢，焊接性能好;8系：其他合金元素;9系：备用合金。
3 铝合金材料系列牌号的检测方法①GB/T 20975系列铝及铝合金化学分析方法;②GB/T 7999 铝及铝合金光电直读光谱分析法;③ASTM E 1251 Standard Test Method for Analysis of Aluminum and Aluminum Alloys by Spark Atomic Emission Spectrometry;④ASTM E 3061 Standard Test Method for Analysis of Aluminum and Aluminum Alloys by Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometry。
不同金属填料对电磁屏蔽涂料屏蔽效能的影响
不同金属填料对电磁屏蔽涂料屏蔽效能的影响3阮士朋1,朱国辉1,2,毛卫民1(1 北京科技大学材料科学与工程学院,北京100083;2 安徽工业大学材料科学与工程学院,马鞍山243002)摘要 复合电磁屏蔽材料是一类用于防护电磁波干扰的新型功能材料,作为屏蔽组分主体的金属填料的电磁特性及其在涂料中的分布状态对于材料的屏蔽效能具有显著的影响,同时由于复合材料的结构特点使这类复合电磁屏蔽材料的屏蔽效能与传统金属板材的屏蔽效能计算理论有着较大的差异。
在实验研究的基础上讨论了几种典型的金属粉末填料构成的复合电磁屏蔽材料的屏蔽效能的特点,并分析了其与传统屏蔽效能计算理论的差异和形成的原因,为设计高效复合电磁屏蔽材料提供必要的参考。
关键词 电磁屏蔽材料 金属填料 屏蔽效能计算 结构特点E ffect of Metal Powder Components on Shielding E ffectiveness in ShieldingCoating MaterialsRUAN Shipeng 1,ZHU Guohui 1,2,MAO Weimin 1(1 School of Materials Science and Engineering ,University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083;2 School ofMaterials Science and Engineering ,Anhui University of Technology ,Maanshan 243002)Abstract Metal powder filled composite electromagnetic shielding materials are a kind of novel f unctional mate 2rial applied for shielding of EMI (electromagnetic interference ).In the materials ,the electromagnetic characteristics and distribution of metal powders have a significant impact on the SE (shielding effectiveness ).The shielding effective 2ness is obviously different f rom the calculated results f rom traditional equation ,which is applicable for bulk materials ,especially at a high range of f requency.The characteristics of shielding effectiveness of the composite electromagnetic shielding coating materials consisting of several typical metal powders are discussed based on experimental results.The deviation of results between experimental and calculated shielding effectiveness is compared and analyzed.K ey w ords electromagnetic shielding material ,metal powder component ,shielding effectiveness calculation ,structural characteristic 3国家高技术研究发展计划(863计划)(No.2006AA03Z466) 阮士朋:男,1983年生,硕士生,主要从事电磁屏蔽功能材料的研究 Tel :010********* E 2mail :shipengruan @ 随着电子工业和高分子技术的发展,高分子材料在电子工业中的应用范围不断扩大,使电子、电器设备不断向微型化、轻量化方向发展。
电磁屏蔽材料的研究3
电磁屏蔽材料的研究2011级物理一班冯亚南 2011013478 摘要：电磁屏蔽的主要问题是电磁屏蔽材料的研究，本文从各种材料屏蔽的原理及其制备上分析各种材料的优缺点，为电磁屏蔽材料的实用下打下基础。
关键词：电磁辐射铁磁材料与金属良导体材料表面敷层薄膜屏蔽材料填充复合型屏蔽材料一、引言电磁波被广泛被应用于军事、工业、民用等，但在带来极大的方便的同时也带来了严重危害：微型化容易造成误动、声音及图像障碍等；电子产品本身也向外发射不同频率的电磁波,给在附近运行的电子计算机以及其他通讯设备等造成干扰；电磁波通过辐射给生物体造成损害。
所以,在当今社会,不论民用电子设备,还是军用电子设备,从环保角度出发,都应进行电磁屏蔽。
而电磁屏蔽的主要问题在于材料的选择，本文就是在这个背景下对电磁屏蔽材料进行研究，为更好的应用于生产、生活打下基础。
二、电磁屏蔽的原理电磁屏蔽是为了限制电磁波从屏蔽材料的一侧向另一侧传播。
当电磁波传到屏蔽体表面时，低电阻的导体材料对电磁能流具有反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化。
从而使电磁波按三种机理进行衰减：（1）在入射表面的反射衰减；（2）未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减；（3）在屏蔽体内部的多次反射衰减。
其效果通常用屏蔽效能(SE)来表示。
屏蔽效能是指没有屏蔽时入射或反射电磁波，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，单位为dB。
三、电磁屏蔽的主要材料及应用电磁屏蔽的主要问题就是材料问题，下面就各种材料进行分类，并根据生产实际阐述其材料的优缺点。
（一）铁磁材料与金属良导体材料（1）铁磁材料适用于低频(100kHz以下)磁场的屏蔽,其作用原理是利用铁磁材料高的磁导率引导磁力线通过高穿透材料并在附近空间降低磁通密度而达到磁屏蔽的目的。
常用的铁磁材料有纯铁、硅钢等。
（2）金属良导体因具有较高的电导率而适合高低频电磁场以及静电场的屏蔽。
无机化学在新型电磁屏蔽材料中的应用有哪些
无机化学在新型电磁屏蔽材料中的应用有哪些在当今高度信息化的社会，电磁辐射无处不在，给人们的生活和工作带来了诸多影响。
为了有效减少电磁辐射的危害，新型电磁屏蔽材料的研发成为了研究热点。
无机化学作为化学领域的重要分支，在新型电磁屏蔽材料的发展中发挥着关键作用。
一、金属及金属氧化物在电磁屏蔽中的应用金属材料具有良好的导电性，是常见的电磁屏蔽材料。
其中，铜、银、铝等由于其高电导率而表现出优异的电磁屏蔽性能。
例如，铜箔常用于电子设备的内部屏蔽，以减少电磁干扰。
然而，金属材料存在密度大、成本高、易腐蚀等缺点，限制了其在某些领域的广泛应用。
金属氧化物如氧化锌（ZnO）、氧化锡（SnO₂）等也逐渐受到关注。
它们不仅具有一定的导电性，还可以通过掺杂等方式进一步提高其电磁屏蔽效能。
例如，在氧化锌中掺杂铝或铟，可以显著提高其电导率，从而增强电磁屏蔽效果。
此外，金属氧化物还具有良好的稳定性和耐腐蚀性，使其在恶劣环境下仍能保持较好的屏蔽性能。
二、碳基材料在电磁屏蔽中的应用碳材料因其独特的结构和性能，在电磁屏蔽领域展现出巨大的潜力。
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有极高的电导率和优异的机械性能。
将石墨烯与聚合物复合，可以制备出具有良好电磁屏蔽性能的复合材料。
石墨烯的高比表面积和优异的导电性使得电磁波能够在其表面迅速衰减，从而实现有效的电磁屏蔽。
碳纳米管是另一种重要的碳基材料。
它具有中空的管状结构和良好的导电性，可以通过编织或填充等方式构建电磁屏蔽结构。
此外，富勒烯等碳材料也在电磁屏蔽研究中有所涉及。
三、无机化合物在电磁屏蔽中的应用一些无机化合物如铁氧体（如锰锌铁氧体、镍锌铁氧体等）也被广泛应用于电磁屏蔽领域。
铁氧体具有较高的磁导率和介电常数，可以有效地吸收和反射电磁波。
通过控制铁氧体的成分、结构和形貌，可以调节其电磁性能，以满足不同的屏蔽需求。
此外，一些金属硫化物（如硫化锌、硫化铜等）和金属氮化物（如氮化钛、氮化铝等）也在电磁屏蔽材料的研究中崭露头角。
铝合金铸件在超高压输变电中的电磁干扰特性分析与控制
铝合金铸件在超高压输变电中的电磁干扰特性分析与控制随着电力需求的不断增长，超高压输变电系统作为一种高效可靠的电力传输方式，正被越来越广泛地应用于电网建设中。
然而，在超高压输变电系统中，由于高电压电流的传输和变换过程中产生的电磁干扰问题，给设备的实际运行和系统的安全稳定性带来了一定的挑战。
其中，铝合金铸件作为超高压输变电线路结构中重要的组件，其本身的电磁干扰特性对系统的稳定性和电磁兼容性具有重要影响。
因此，对铝合金铸件在超高压输变电系统中的电磁干扰特性进行详细的分析与控制是非常必要的。
首先，铝合金铸件在超高压输变电系统中的电磁干扰特性需要进行全面准确的分析。
铝合金铸件作为输变电系统的重要组件之一，其内部存在电流和电磁场交互作用，因此会产生辐射和导线间的耦合电压幅值。
为了准确分析铝合金铸件的电磁干扰特性，可以采用电磁场仿真软件进行数值模拟和分析。
通过建立合适的物理模型、设置合理的边界条件和材料参数，可以模拟铝合金铸件在超高压输变电系统中的电磁场分布和干扰程度。
同时，还可以借助实验手段验证仿真结果，如利用电磁辐射测量仪器和直流电流放电实验装置进行实际测试，以验证模拟结果的准确性。
其次，针对铝合金铸件在超高压输变电系统中的电磁干扰特性，需要进行相应的控制措施。
在设计和制造阶段，可以采用一系列的措施来减小铝合金铸件的电磁干扰。
例如，通过合理优化铝合金铸件的结构设计，在降低重量和保证强度的前提下，可以减小电流密度和电场强度，从而降低干扰水平。
此外，还可以采用电磁屏蔽技术，通过在铝合金铸件表面或内部添加电磁屏蔽材料，有效地抑制电磁干扰。
同时，在铝合金铸件的制造过程中，也应该严格控制材料的纯度和微观结构，以减小电阻和电磁散射等不利因素。
另外，应注意在超高压输变电系统的电磁兼容性设计中，要考虑铝合金铸件的影响。
通过合理布置输变电线路，降低磁场的漏射和电磁耦合，可以避免铝合金铸件对其他设备的电磁干扰。
此外，还可以在系统的运行控制中，采取相应的电磁屏蔽和滤波措施，降低整个系统的电磁干扰水平。
锌铝合金电磁屏蔽特性的研究
ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ Ｚｎ—ＡＩ ａｌｌｏｙ，ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ｏｎｅ ｏｆｔｂｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｈｏｔｓｐｏｔ．
ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅｍ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｒｏｇｒａｍ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ：ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｒｏｇｒａｍ
ｒｅａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｈｏｏｓｉｎｇ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｕｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｎｕｍｂｅｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐｒｏｇｒａｍ，ｉｔ ｃａｒｌ ｂｅ ｕｓｅ ｔｏ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｅｌｅｃｔｒｏ·ｍａｇｎｅｔｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｚｎ—ＡＩ
些含铁的系列合盒，如铁硅、铁铝、铁硅铝以及坡莫合会（即铁镍合金）等。其
沈阳工业大学硕十学位论文
后爨攫多磺究郡是在此基硝上避行各融改进，铡如添加‘些微量元素＜如锰、铝 等）和稀土元索等，进行成分调节和优化；或是利用一些新的热处理工艺，改变材 料的内部组织和结构；从而达到提高材料电磁屏蔽性熊的目的。但这些研究主要集 中在铁、镶、镶、镪等金属及英台金上，这是因为组成这些榜料的主要金蠼成分都 具有核外电子排布的非满结构，从磁性理论１：５１中可知，它们天然具有较大的“（磁导 率）值和ｏ（电导率）值，因此它们本身的电磁屏蔽性能狠好，而另一方面，对那
位置。
工业纯铁的导磁率一般为３００－－５００ ｕ ｏ，最大导磁率为６０００～１２０００ ｌａ ｏ，Ｈｃ在 ４０～９５Ａ／ｍ之闻。硅钢片性麓簧｝Ｅ纯铁优越稽多。值是磋钢片不论是褫缀性熊还是磁性 栽帮要受到硅含量、殓滚过攘、轧铡工艺、晶粒大，ｊ、等闲素豹影响。～般说。ｓｉ含量 高、晶粒大、杂质少，磁性能要高些。但含Ｓｉ量不能超过４％，否则会降低机械性能和 加工性能。热轧硅钢片的反复磁化损耗仅为工业纯铁的１／１０。翔采椿麓铜片在叠加拽伸 应力懿条件下冷藐，然后秀缝磊运必，载会落成…耱特残结撼黔藏巅终缒５ｍ邶ｊ。这种结 构中，所有晶粒其有同一取向，也就是晶粒的易磁化方向『１００］轴与轧制方向平行，难磁 化方向【１ １ ｌ伟６与轧制方向成ｓ５０，而中等磁化轴【ｌ ｌｏ］轴与轧制方向垂齑。这就是冷轧敬 向硅镪片。强暴滔这秘叛楗侮变压爨熬铁芯，勰戆导磁搴缀裹，磁嚣圈线特别窄恧醚缝 ｉ：升到饱和区，反复磁化损失比一般热轧醚钢片降低７０％。立方结构醚钢片附Ｊ，其晶粒 按点方取向。即立方体［ｉ００１丽平行轧制方向，而【１ｌｏ］与轧制方面成４５“，ｅ１１１］辅偏离磁 傀平商。这稀立方结翰谴钢片与嵩新结鞫数硅镪瞧能曼终。恧量在辜Ｌ铡方良或垂壹与轧 制方向上都具有同样赢的磁导率。假由于工艺还不过关，只用于实验变压器、发电机、
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中图分类 号 ：Ｇ ４；Ｎ ３ Ｔ １ Ｔ ０ 文献 标识码 ： Ｂ 文章 编号 ：０ ８— ３０ ２０ ）４—０ １ ０ １０ ５０ （０６ ０ ０ ５－ ３
Ｉ ｆ ｅ ｃ ｆＴｒｃ ｎ Ｅｌｃｒｍａ ｎ ｔ ｈ ｅｄ ｎ ｆＡｌ ｍｉ ｕ Ａｌ ｙ ｎ ｕ ｎ ｅ ｏ ａ ｅ ｏ ｅ ｔｏ ｇ ｅｉ Ｓ ｉｌ ｉｇ ｏ ｕ ｎ ｍ ｌ ｓ ｌ ｃ ｏ
ｉ ｖ ｃ ｗａ ｅ
０ 引 言
铝合金材料所含 的微量金属元素 ， 除影 响其工艺 性和机械性能以外 ， 还对电磁屏蔽产生影响 ， 这一点则
未被人 们认 识 和重 视 。在 试 验 中 ， 次 发 现 不 同型 号 首
几个屏蔽单元盒。在同频 、 同一设备 、 同一功能单元和 同一测试条件等条件完全一样的情况下 ， 仅轮换 四种 不 同材料做成的屏蔽单元盒， 进行指标测试 ， 测试结果 如表 １ 所示 。从表 １ 分析可知 ， 四种铝合金材料对电
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２０ ０ ６年第 ２ ２卷第 ４期
２ ｏ ． １２ ｏ ４ ０ ６ Ｖｏ ． ２ Ｎ ．
电 子 机 械 工 程
Ｅ ｅ ｔｏ—Ｍｅ ｈ ｎ ｃ ｌＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｌｃ ｒ ｃ ａ ｉａ ｎ ｅ ｉ ｇ １ ５
铝合金材料 中微 量金 属对 电磁屏蔽 的影 响
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梁德 才 简弃 非 。 （ ．广东科 学 技术 职业 学 院 ， 广 东 ５０４ ； ２ １ １６ ０ ．华 南理 工大 学汽 车工 程学 院 ， 广州 ５００ ） １０ ０ 摘 要 ： 据 某通讯 产品 屏 蔽单元 盒对 高频 电性 能技 术 指标 的试 验 ， 究、 析 了铝 合金 材料 中所含 的 根 研 分
微量金属元素对电磁屏蔽的影响。结果表明， 铝合金材料 中含铜量的多少对电磁屏蔽的效果影响最大 ，
四种 铝合金 材料 的 电磁 屏蔽 效果好 差 顺序 为 ：Ｙ ２ Ｚ １５ Ｌ ２ Ｌ ２ 。 Ｌ １ 、Ｌ０ 、Ｆ 、Ｆ １
关键词： 铝合金材料 ； 金属元素； 电磁屏蔽 ； 电导率； 电磁 波
ｐｏ ｕ ｔ ｈｅｄ ｕ ｉ．ｔ ｅ ｃ ｔｌ ｌｍｅ ｔｉｆ ｅ ｃ ｎｔｅｅｅ ｔ ｍａ ｎ ｔ ｈｅｄｎ ｆ ｕ ｎ ｍ ｌ ｙｍａ ｒｄ ｃ ｉｌ ｎｔ ｈ ｅｍｅａ ｅ ｎ ｎ ｕ ｎ ｅｏ ｌｃｒ ｇ ｅｉ ｓ ｉｌｉｇｏ ｍｉｕ ａｌ － ｓ ｅ ｌ ｈ ｏ ｃ ｌ ａ ｏ
（ ．Ｃｌｇ ｕ ｍ ｔｅＥ ｇｎｅｎ ｏｔ Ｃ ｉ ｎｖ ｆＴｃ Ｇ ａｇｈｕ５００ Ｃ ｉ ） ２ ｏｅｅｏ ｔ ｏｉ ｎ ｉ ｒ ｇＳｕ ｈｎ Ｕ ｉ ｅｈ， ｕｎｚｏ １００， ｎ ｌ ｆＡ ｏ ｖ ｅｉ ｈ ａ ．ｏ ｈ ａ
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磁 波 的屏 蔽 效 果 从 好 到 差 排 列 顺 序 为 ：Ｙ ２一Ｃ ， Ｌ１ Ｚ
ＺＬ１ ０５一Ｔ。 ２一Ｙ２， Ｆ２１一Ｙ２。 ＬＦ Ｌ
的铝合金材料 ， 对电磁波有不同的屏蔽效果。
ｌ 试 验
表 １ 四种铝合金材料对 电磁波的屏蔽效果从好到差的排列顺序
在研制某通讯产 品时， 该产品有一个特点是 １ 个 ２ 功能单元 ， 均独立安装在各 自的屏蔽单元盒里。如边 带滤波单元、 频率合成单元 、 混频单元和振荡单元等。 屏蔽单元盒最初是用防锈铝合金 Ｌ ２ 一 ２折弯后再 Ｆ１ Ｙ 焊接而 成 ， 改用铸造 铝合金 Ｚ １５一Ｔ压铸 而成 。 后 Ｌ０ 在三阶互调失真 、 寄生杂波抑制等指标测试 中， 发现仅 仅调换了由不同铝合金材料做成 的屏蔽单元盒， 测 所 得的指标 就不一 样。为 了解 释这一 屏蔽 现象 ， 用 又 Ｌ１ Ｃ Ｙ ２一 Ｚ和 Ｌ ２一 ２两种材料按 同一图纸各加工了 Ｆ Ｙ