电磁屏蔽材料现状及其应用

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电磁屏蔽与吸波材料

电磁屏蔽与吸波材料

电磁屏蔽与吸波材料在当今的高科技社会,电磁辐射已经成为日常生活中不可避免的一部分。

然而,过量的电磁辐射对人体健康的影响却不容忽视。

为了解决这一问题,电磁屏蔽与吸波材料应运而生。

电磁屏蔽材料是一种能够阻挡电磁波传播的材料,可有效防止电磁辐射对人体的伤害。

而吸波材料则通过吸收电磁波的能量,将其转化为热能或其他形式的能量,以减少电磁辐射的传播和反射。

电磁屏蔽材料主要分为导电材料和导磁材料。

导电材料的屏蔽效能主要取决于材料的电导率,而导磁材料的屏蔽效能则取决于磁导率。

在实际应用中,往往需要结合使用导电和导磁材料,以实现更全面的电磁屏蔽效果。

吸波材料则根据吸收原理的不同,分为吸收型材料和干涉型材料。

吸收型材料主要通过介质的介电常数和磁导率来吸收电磁波;而干涉型材料则通过相邻界面的反射波相互抵消来实现吸波效果。

随着科技的不断进步,电磁屏蔽与吸波材料的应用领域越来越广泛。

除了传统的电子设备和军事领域,现在还涉及到医疗、建筑、汽车等多个领域。

例如,医疗设备中的核磁共振仪需要采用有效的电磁屏蔽措施,以避免对患者和操作人员的辐射伤害;建筑物的窗户和墙壁可以使用具有吸波性能的材料,减少电磁辐射的侵入;汽车中的电磁屏蔽可以有效保护驾乘人员免受电磁辐射的伤害。

总之,电磁屏蔽与吸波材料在保护人类免受电磁辐射伤害方面发挥着重要作用。

随着科学技术的不断发展和人们对健康生活的不断追求,电磁屏蔽与吸波材料的研究和应用将会得到更广泛的和更深入的发展。

引言:随着电子设备和系统的飞速发展,电磁屏蔽材料与吸波材料在保障设备和系统正常运行、降低电磁干扰和提高安全性等方面具有重要作用。

电磁屏蔽材料能够反射或吸收电磁波,阻止其传播或干扰敏感元件。

吸波材料则能够吸收电磁波,并将其转化为热能或其他形式的能量,从而降低电磁干扰。

为了更好地评估电磁屏蔽材料与吸波材料的性能,本文将介绍其性能测试方法及进展。

测试方法:电磁屏蔽材料与吸波材料的性能测试方法主要包括传统方法和最新技术。

电磁屏蔽材料的发展现状

电磁屏蔽材料的发展现状

Devel op ment of electro magnetic shiel di ng Materi als
Zhao f uc he n (Luoyang Shi p Material research lnstit ute ,Luoyang 471039 ,Chi na )
Abstract The concept of electromagnetic shiel di ng is briefl y i ntroduced ,and t he shiel di ng materials i ncl udi ng a morphous alloys ,electroconducti ve pol y mers ,f oa med metals and fi bers ,t heir perf or mance and electromagnetic shiel di ng applicati ons ,as well as t heir present develop ment are e mphaticall y revie wed .
般常用热固性的环氧胶粘剂。可用的导电粒子也 很多,但目前仍以银粉为主。银粉胶粘剂存在由 于银分子迁移造成短路和银价格昂贵的问题,镍、 碳黑和石墨等在性能或使用上也存在着不宜使用 的问题,而铜或铜合金的价格却仅为银的1/10 左 右,因此,尽管它的导电性能略低于银粉的,但开 发研制铜或铜合金导电胶粘剂仍具有明显的社会 效益和经济效益[15 ]。
分子材料的屏蔽效果密切相关。由于高填充量的 粉末导电填料会使塑料的力学性能下降,因此,一
从80 年代开始,第二种方法开始普遍受到各 国的关注,并有许多专利技术出现。该技术在美
般使用纤维状、球状、网状、树枝状或片状的填料 制造导电塑料。目前,国外开发的有代表性的导

电磁屏蔽材料的应用

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。

电磁波屏蔽材料

电磁波屏蔽材料

电磁波屏蔽材料电磁波屏蔽材料是一种能够有效隔离电磁波的材料,广泛应用于电子产品、通讯设备、医疗器械等领域。

随着现代科技的不断发展,电磁波对人类健康和设备正常运行产生了越来越大的影响,因此研究和应用电磁波屏蔽材料显得尤为重要。

一、电磁波的危害。

电磁波是由电场和磁场相互作用而产生的波动,其频率范围很广,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

在日常生活中,人们经常接触到的电磁波包括手机信号、电视信号、微波炉等。

然而,长期接触高强度电磁波会对人体健康产生危害,包括头痛、失眠、记忆力减退、免疫力下降等。

同时,电磁波也会对电子设备产生干扰,影响其正常运行。

二、电磁波屏蔽材料的作用。

电磁波屏蔽材料主要用于隔离电磁波的传播,减少电磁波对人体和设备的影响。

它可以有效地吸收、反射或散射电磁波,阻止其穿透材料表面,从而达到屏蔽的效果。

在电子产品中,使用电磁波屏蔽材料可以有效地减少电磁干扰,提高设备的稳定性和可靠性;在医疗器械中,电磁波屏蔽材料可以保护患者免受电磁辐射的伤害。

三、常见的电磁波屏蔽材料。

1. 金属材料,金属是一种常见的电磁波屏蔽材料,包括铝、铜、铁等。

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。

在实际应用中,常用的金属屏蔽材料包括金属箔、金属网格、金属板等。

2. 合金材料,合金是由两种或两种以上金属或非金属元素组成的固溶体,具有优良的物理性能和化学性能。

一些特殊合金材料,如钛合金、铝镁合金等,具有良好的电磁波屏蔽性能,被广泛应用于航空航天、军工等领域。

3. 碳纳米材料,碳纳米材料是一种新型的电磁波屏蔽材料,包括碳纳米管、石墨烯等。

这些材料具有优异的导电性和机械性能,可以有效地吸收和散射电磁波,具有很高的屏蔽性能。

四、电磁波屏蔽材料的发展趋势。

随着科学技术的不断进步,电磁波屏蔽材料也在不断发展和完善。

未来,电磁波屏蔽材料将朝着高效、轻质、多功能的方向发展,以满足不同领域对电磁波屏蔽的需求。

电磁屏蔽复合材料的屏蔽原理和研究现状分析

电磁屏蔽复合材料的屏蔽原理和研究现状分析

电磁屏蔽复合材料的屏蔽原理和研究现状分析吸收型电磁屏蔽复合材料的主要原理是通过材料中的导电性来吸收电磁波的能量。

当电磁波传播到材料表面时,材料中的导电粒子(如碳纳米管、金属纳米粒子等)可以与电磁波相互作用,并将其能量转化为热能。

这种转化过程会导致电磁波能量的衰减,从而实现电磁屏蔽的目的。

反射型电磁屏蔽复合材料的主要原理是通过材料中的磁导率来反射电磁波。

当电磁波传播到材料表面时,材料中的磁性物质(如铁氧体、铁磁金属等)会改变电磁波的传播特性,从而使其反射回去。

这种反射过程能够减少电磁波的穿透能力,从而达到屏蔽电磁波的目的。

目前,电磁屏蔽复合材料的研究现状如下:1.材料选择:研究者们在研究电磁屏蔽复合材料时,通常会选择导电性好、磁导率高的材料作为基质,并添加一定量的导电或磁性材料来增加导电性或磁导率。

常用的基质材料包括聚合物、陶瓷、纤维等,导电或磁性材料可以是金属粉末、纳米材料等。

2.复合材料制备:电磁屏蔽复合材料的制备通常有两种方法,一种是混合法,即将基质材料和导电或磁性材料混合均匀后烧结或注塑成型;另一种是包覆法,即将导电或磁性材料包覆在基质材料表面。

这两种方法都可以在一定程度上提高复合材料的屏蔽性能。

3.性能表征:研究者们通常通过测量复合材料的电导率、磁导率和屏蔽效果等指标来评估其性能。

电导率和磁导率可以通过四探针法和磁性测试仪等设备进行测量,而屏蔽效果则可以通过电磁波屏蔽实验来评估。

4.优化设计:为了提高电磁屏蔽复合材料的性能,研究者们通常会进行优化设计。

一方面,他们可以调整导电或磁性材料的含量和分布来控制复合材料的导电性或磁导率;另一方面,他们还可以选择合适的基质材料、调整复合材料的结构和形态等来改善其屏蔽性能。

综上所述,电磁屏蔽复合材料是一种具有很大应用潜力的材料,其屏蔽原理是通过导电性或磁导率来吸收或反射电磁波。

目前,研究者们正在通过选择合适的材料、进行制备和性能表征等方面的工作来提高电磁屏蔽复合材料的性能。

电磁屏蔽及导热材料应用

电磁屏蔽及导热材料应用

电磁屏蔽及导热材料应用一、电磁屏蔽的概念及应用电磁屏蔽是指采取一定的措施,使电子设备或电路不受外部电磁干扰的影响。

在现代社会中,各种电子设备和通信系统越来越多地被应用于各个领域中,但同时也面临着越来越复杂和严重的电磁干扰问题。

因此,为了保证设备和系统的正常运行,必须采取相应的措施进行电磁屏蔽。

目前,常见的电磁屏蔽材料包括金属材料、导电聚合物、碳纤维等。

这些材料具有良好的导电性和导热性能,可以有效地吸收和反射外部电磁波,并将其转化为热能或散发到周围环境中。

因此,在航空航天、军事、汽车、医疗等领域中都广泛应用了这些材料。

二、金属材料在电磁屏蔽中的应用1. 金属板金属板是一种常见的用于制造机箱和外壳的材料。

由于金属具有良好的导电性和导热性能,可以有效地吸收和反射外部电磁波,并将其转化为热能或散发到周围环境中。

因此,在电子设备和通信系统中,常用金属板来制造机箱和外壳,以达到电磁屏蔽的效果。

2. 金属网金属网是一种由细小的金属线或丝组成的网状结构。

由于其具有良好的导电性和透明性,可以在不影响视线的情况下进行电磁屏蔽。

因此,在医疗、航空航天、军事等领域中广泛应用了金属网。

3. 金属涂料金属涂料是一种将金属颗粒或纤维混合到树脂或聚合物中制成的涂料。

由于其具有良好的导电性和导热性能,可以在不影响外观的情况下进行电磁屏蔽。

因此,在汽车、医疗、通信等领域中广泛应用了金属涂料。

三、导电聚合物在电磁屏蔽中的应用1. 聚苯乙烯聚苯乙烯是一种常见的导电聚合物。

由于其具有良好的导电性和导热性能,可以在不影响外观的情况下进行电磁屏蔽。

因此,在航空航天、医疗、通信等领域中广泛应用了聚苯乙烯。

2. 聚苯胺聚苯胺是一种具有良好导电性和导热性能的高分子材料。

由于其具有较高的导电性和耐腐蚀性,可以在恶劣环境中进行电磁屏蔽。

因此,在军事、航空航天等领域中广泛应用了聚苯胺。

3. 聚丙烯聚丙烯是一种常见的塑料材料。

由于其具有良好的耐化学性和耐高温性能,可以在恶劣环境中进行电磁屏蔽。

磁屏蔽在生活中的应用

磁屏蔽在生活中的应用

磁屏蔽在生活中的应用磁屏蔽技术在生活中的应用非常广泛,具体包括以下几个方面:1.电子设备:磁屏蔽在电子器件中有着广泛的应用。

例如,变压器或其他线圈产生的漏磁通会对电子的运动产生作用,影响示波管或显像管中电子束的聚焦。

为了提高仪器或产品的质量,必须将产生漏磁通的部件实行静磁屏蔽。

2.手表:在手表制造中,磁屏蔽用于防止手表受外界磁场的影响,从而保持时间的精确性。

3.医疗设备:在医疗领域,磁共振成像(MRI)设备利用强大的磁场和射频脉冲来生成身体内部的详细图像。

为了防止外部磁场对设备和患者的干扰,需要使用磁屏蔽技术。

4.军事设备:在军事领域,磁屏蔽用于保护敏感设备免受电磁脉冲(EMP)攻击的影响。

5.通信设备:在通信基站等设备中,磁屏蔽用于防止电磁干扰,确保信号的稳定传输。

6.电子产品:随着电子设备越来越多地应用于人们的生活和工作中,电磁屏蔽材料用于减少电磁辐射对人体的潜在影响,同时防止设备间的电磁干扰,确保设备的正常运行。

7.研究实验室:在科研实验室中,磁屏蔽室用于创建一个没有外部磁场干扰的环境,这对于进行高精度的物理实验至关重要。

8.音频设备:在音频设备如麦克风、扬声器等中,磁屏蔽用于防止磁场对声音质量的影响。

9.航空航天:在航空航天领域,磁屏蔽用于保护航天器上的敏感仪器不受地球磁场或太阳风的影响。

10.建筑领域:在一些特殊的建筑中,如数据中心或实验室,磁屏蔽材料可能被用于墙壁和门的设计中,以减少外部电磁场的干扰。

综上所述,磁屏蔽技术在现代生活中扮演着重要的角色,其应用范围覆盖了从日常生活到高科技领域的多个方面。

通过有效地控制和管理磁场,磁屏蔽技术有助于保护设备和人员的安全,同时提高了科技产品的性能和可靠性。

电磁波屏蔽材料分类及应用

电磁波屏蔽材料分类及应用

电磁波屏蔽材料分类及应用电磁波屏蔽材料是指具有屏蔽电磁波能力的材料,主要用于阻挡电磁波的传播和降低电磁波的干扰。

根据屏蔽效果和工作频率范围的不同,电磁波屏蔽材料可以分为导电性材料和电磁屏蔽材料两大类。

一、导电性材料1. 金属材料:金属材料是最常见的导电性材料,具有较高的电导率和良好的电磁屏蔽效果,常见的金属材料有铜、铝、镍、钢铁等。

金属材料可以有效地反射和吸收电磁波,并将其转化为热能散发出去,从而降低电磁波的干扰。

金属材料通常用于制作金属屏蔽箱、金属屏蔽膜和金属屏蔽网等。

2. 导电涂料:导电涂料是一种将导电颜料或导电填料加入到涂料体系中制成的特殊涂料,具有较好的导电性能和电磁屏蔽效果。

导电涂料具有涂覆方便、造价较低的优势,可以广泛应用于各种需要电磁屏蔽的设备和电子产品中。

3. 导电橡胶:导电橡胶是一种将导电填料加入到橡胶基质中制成的材料,具有良好的弹性和韧性,同时具备较高的导电性能和电磁波屏蔽效果。

导电橡胶在航空航天、电子通信、医疗器械等领域得到广泛应用。

二、电磁屏蔽材料1. 电磁屏蔽膜:电磁屏蔽膜是一种由多层薄膜复合而成的材料,具有良好的屏蔽效果和较高的透明度。

电磁屏蔽膜表面经过特殊处理,表现出较好的耐腐蚀性和耐磨性。

电磁屏蔽膜广泛应用于电子显示器、手机等设备的屏幕保护膜中。

2. 电磁屏蔽布:电磁屏蔽布是一种由导电金属纤维和织物基材组成的材料,具有良好的导电性能和灵活性。

电磁屏蔽布可以做成各种形状和尺寸的屏蔽罩,用于包覆电子设备和仪器仪表,有效地降低电磁波的干扰。

3. 电磁屏蔽粉末:电磁屏蔽粉末是一种将导电粉末加入到塑料或橡胶基质中制成的材料,具有良好的导电性和电磁屏蔽效果。

电磁屏蔽粉末可以用于制作电磁屏蔽材料,如电磁屏蔽膜、电磁屏蔽涂料等。

根据应用领域的不同,电磁波屏蔽材料还可以分为电子产品屏蔽材料、医疗器械屏蔽材料、航空航天屏蔽材料等。

在电子产品中,电磁波屏蔽材料主要用于手机、电脑、电视等设备的屏幕、外壳和内部电路的屏蔽,以提高设备的抗干扰能力和电磁兼容性。

新型电磁屏蔽材料在电子设备中的应用

新型电磁屏蔽材料在电子设备中的应用

新型电磁屏蔽材料在电子设备中的应用在现代社会中,电子设备已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

然而,随着电子设备的不断发展,电磁辐射产生的问题也日益凸显。

为了解决这一问题,科学家们研发出了新型电磁屏蔽材料,以保护人体和设备免受电磁波的危害。

本文将探讨新型电磁屏蔽材料在电子设备中的应用,并分析其优势和挑战。

一、新型电磁屏蔽材料的定义及分类新型电磁屏蔽材料是一种能够有效隔离电磁波传播的材料,它可以吸收、反射或散射电磁波,从而减少电磁辐射对周围环境和设备的影响。

按照其组成和特性可分为金属材料、碳基材料和纳米复合材料等多种类型。

其中,金属材料由于具有良好的导电性能,被广泛应用于电磁屏蔽领域;碳基材料则以其出色的吸波性能而备受瞩目;而纳米复合材料则是新型电磁屏蔽材料的研究热点。

二、1. 手机领域在手机领域,新型电磁屏蔽材料可以用于手机外壳制作。

传统手机外壳多采用金属材料,但其对低频电磁波的屏蔽效果有限。

而新型电磁屏蔽材料具有广泛的吸波频率范围和良好的屏蔽效果,可以有效地减少手机辐射对用户的影响。

2. 电子器件领域在电子器件领域,新型电磁屏蔽材料可以用于制作电磁屏蔽罩。

电子器件中的敏感部件常常需要受到保护,以防止电磁波对其正常工作的干扰。

新型电磁屏蔽材料的吸波性能可以有效地降低电磁波的干扰,从而保证电子器件的稳定性和可靠性。

3. 航空航天领域在航空航天领域,新型电磁屏蔽材料可以用于制作飞机、卫星等载具的外壳。

由于飞行过程中会受到各种电磁辐射的干扰,因此,采用新型电磁屏蔽材料进行外壳设计,可以有效地降低电磁波对载具和内部设备的影响,提高飞行安全性。

三、新型电磁屏蔽材料的优势和挑战1. 优势新型电磁屏蔽材料具有频率范围广、吸波性能好和制备工艺简单等优势。

与传统的金属屏蔽材料相比,新型电磁屏蔽材料不仅具有更高的屏蔽效果,而且重量轻、弹性好,能够满足多样化的应用需求。

2. 挑战然而,新型电磁屏蔽材料也面临着一些挑战。

2024年屏蔽电磁波玻璃市场发展现状

2024年屏蔽电磁波玻璃市场发展现状

屏蔽电磁波玻璃市场发展现状引言随着科技的快速发展,电子设备的普及和使用不断增加。

然而,这些设备会产生不可避免的电磁辐射,对人们的健康产生潜在影响。

屏蔽电磁波玻璃作为一种新型的材料,被广泛应用于建筑行业中,以减少电磁波的传播和对人体的影响。

本文将对屏蔽电磁波玻璃市场的发展现状进行分析和讨论。

屏蔽电磁波玻璃的概念和应用屏蔽电磁波玻璃是一种通过添加特殊材料层,在材料表面形成屏蔽层,有效减少电磁波的穿透和辐射的玻璃产品。

这种玻璃不仅具有传统玻璃的基本功能和特点,还能最大程度地减少电磁波对人体的影响。

因此,屏蔽电磁波玻璃被广泛应用于医疗、建筑、通信等领域。

屏蔽电磁波玻璃市场的发展态势市场规模的扩大随着大规模建筑项目的不断增加,对电磁辐射防护的需求逐渐增加。

屏蔽电磁波玻璃作为一种高效的电磁波防护材料,其市场需求也在不断扩大。

根据市场研究机构的数据显示,屏蔽电磁波玻璃市场的年复合增长率达到了约10%。

技术的不断创新随着技术的不断创新,屏蔽电磁波玻璃的性能得到了进一步的提升。

目前,有一些公司已经开发出了具有更高屏蔽效果和更广泛应用领域的屏蔽电磁波玻璃产品。

这些产品不仅能够抵挡常见的电磁波辐射,还可以有效屏蔽高频电磁波的穿透。

市场竞争的加剧随着屏蔽电磁波玻璃市场的发展,市场竞争也日益激烈。

越来越多的企业投入到屏蔽电磁波玻璃的研发和生产中,导致市场上的产品种类越来越丰富。

竞争的加剧使得企业需要不断提高产品质量和技术创新能力,以获得竞争优势。

国际市场的开拓随着屏蔽电磁波玻璃市场的发展,中国企业开始将目光投向国际市场。

一些中国企业已经开始向海外市场出口屏蔽电磁波玻璃产品,并获得了一定的市场份额。

国际市场的开拓对于提升中国企业在屏蔽电磁波玻璃市场中的竞争力具有重要意义。

发展面临的挑战和机遇技术难题目前,屏蔽电磁波玻璃的研发还存在一些技术难题,如屏蔽效果的提高、对不同频率电磁波的屏蔽能力以及产品持久性等。

克服这些技术难题将是行业发展的关键。

电磁屏蔽材料选择与应用

电磁屏蔽材料选择与应用

电磁屏蔽材料选择与应用在现代科技飞速发展的今天,电磁屏蔽材料的选择与应用已经成为一个备受关注的话题。

随着移动通信、电子器件、无线充电技术等的广泛应用,人们对电磁波的影响以及电磁辐射的控制变得越来越重视。

而电磁屏蔽材料作为一种能够吸收或反射电磁波的材料,被广泛应用于电子设备、航空航天等领域。

一、电磁屏蔽材料的选择当我们面临选购电磁屏蔽材料时,我们需要考虑以下几个方面。

首先,我们需要考虑所需要屏蔽的频率范围。

不同的电磁屏蔽材料对不同频率范围的电磁波具有不同的屏蔽效果。

因此,对于不同的应用场景,我们需要选择适合的电磁屏蔽材料。

其次,我们需要考虑电磁屏蔽材料的屏蔽效率。

电磁屏蔽材料的屏蔽效率指的是材料对电磁波的吸收或者反射能力。

一般来说,材料的屏蔽效率越高,表明其对电磁波的屏蔽效果也越好。

另外,我们还需要考虑电磁屏蔽材料的成本和可行性。

随着技术的不断发展,电磁屏蔽材料的价格也逐渐下降,但仍然存在一定的成本。

因此,在选择电磁屏蔽材料时,我们需要综合考虑其成本与效益,选择性价比较高的材料。

二、电磁屏蔽材料的应用在电磁屏蔽材料的应用方面,有许多领域都离不开它们的帮助。

首先,电子设备领域是电磁屏蔽材料最为广泛应用的领域之一。

随着电子技术的飞速发展,各种各样的电子设备不断问世,同时也产生了大量的电磁辐射。

为了保证设备的正常运行,我们需要使用电磁屏蔽材料来隔离电磁波的辐射。

例如,在手机、电视等电子产品中,我们常常可以看到一些铁氧体等电磁屏蔽材料的身影。

其次,航空航天领域也是电磁屏蔽材料应用的重要领域。

在飞机、航天器等高空飞行器中,电磁辐射对设备的干扰可能会导致严重的事故。

为了保证设备的正常工作,我们不仅需要选择合适的电磁屏蔽材料,还需要进行精确的设计和布置,以确保各个设备之间的电磁隔离。

此外,医疗设备、通信基站等领域也离不开电磁屏蔽材料的帮助。

在医疗设备中,电磁屏蔽材料可以有效减少电磁干扰,确保医疗设备的准确性和安全性;在通信基站中,电磁屏蔽材料可以对电磁辐射进行隔离,防止对周边环境和人体产生不利影响。

电磁屏蔽材料的应用

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。

电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

电磁屏蔽高分子复合材料研究进展目录1. 内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状及发展趋势 (4)2. 电磁屏蔽高分子复合材料基础知识 (5)2.1 电磁屏蔽原理 (6)2.2 高分子复合材料概述 (7)2.3 电磁屏蔽高分子复合材料的制备技术 (8)3. 电磁屏蔽高分子复合材料的研究进展 (9)3.1 填充型电磁屏蔽复合材料 (11)3.2 本质型电磁屏蔽复合材料 (11)3.3 其他新型电磁屏蔽复合材料 (13)4. 电磁屏蔽高分子复合材料的性能研究 (13)4.1 电磁性能 (15)4.2 物理性能 (16)4.3 化学性能 (17)4.4 其他性能 (18)5. 电磁屏蔽高分子复合材料的应用领域 (20)5.1 电子信息领域 (21)5.2 航空航天领域 (22)5.3 交通运输领域 (24)5.4 其他领域 (25)6. 电磁屏蔽高分子复合材料的研究挑战与展望 (26)6.1 研究挑战 (27)6.2 发展策略与建议 (28)6.3 未来发展趋势 (29)1. 内容概览本文综述了电磁屏蔽高分子复合材料的研究进展,重点介绍了其制备方法、性能优化和应用领域。

电磁屏蔽高分子复合材料因其轻便、导电和耐腐蚀等特性,在电子器件、通信设备和航空航天等领域具有广泛的应用前景。

在制备方法方面,本文介绍了化学气相沉积法、溶液共混法和自组装法等多种用于制备电磁屏蔽高分子复合材料的工艺。

这些方法具有操作简便、成本低廉和生产效率高等优点,为电磁屏蔽高分子复合材料的大规模生产提供了可能。

在性能优化方面,本文探讨了电磁屏蔽高分子复合材料的导电填料选择、含量和形貌对屏蔽效能的影响。

通过调整这些参数,可以实现对电磁屏蔽高分子复合材料屏蔽效能的精确控制。

本文还涉及了其他性能优化手段,如力学性能、热稳定性和耐候性等,以满足不同应用场景的需求。

在应用领域方面,本文详细讨论了电磁屏蔽高分子复合材料在电子设备、通信设备和航空航天等领域的应用。

电磁屏蔽材料综述

电磁屏蔽材料综述

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。

电磁屏蔽材料的发展现状及未来发展趋势

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电磁屏蔽材料现状及其应用2009-01-29 20:07:41 安规与电磁兼容网来源:作者:摘要:依据电磁屏蔽原理,材料的电导率、磁导率及厚度是决定其屏蔽性能的决定性因素。

铁磁材料和金属良导体材料、镀金属表面敷层型薄膜屏蔽材料、以各导电纤维为填充材料的填充复合型屏蔽材料以及银系、镍系和碳系导电涂料类屏蔽材料等是目前电磁屏蔽材料领域研究的主要内容和方向。

综述了它们的研究现状、性能、应用、存在的优缺点等,并探讨了屏蔽材料未来的发展趋势?关键词:电磁屏蔽材料随着现代高新技术的发展,电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题日益严重,不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏,影响其正常T作,严重制约我国电子产品和设备的国际竞争力,而且也会污染环境,危害人类健康;另外电磁波泄漏也会危及国家信息安全和军事核心机密的安全。

特别是作为新概念武器的电磁脉冲武器已经取得实质性的突破,能对电子仪器设备、电力系统等进行直接打击,造成信息系统等的暂时失效或永久损坏,其投送方式多样,破坏力极强,而且强大的电磁脉冲对人体也能造成损害,使人神经紊乱、行为失控等。

因此,探索高效的电磁屏蔽材料,防止电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题,对于提高电子产品和设备的安全可靠性,提升国际竞争力,防止电磁脉冲武器的打击,确保信息通信系统、网络系统、传输系统、武器平台等的安全畅通均具有重要的意义1_ 。

鉴于电磁屏蔽材料在社会生活、经济建设和国防建设中的重要作用,其研发愈发成为人们关注的重要课题。

1 电磁屏蔽原理电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。

电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用,其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。

屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。

通常所说的电磁屏蔽是指后一种,即对电场和磁场同时加以屏蔽。

屏蔽效果的好坏用屏蔽效~g(SE,Shielding effectiveness)来评价,它表现了屏蔽体对电磁波的衰减程度。

屏蔽效能定义为屏蔽前后该点电磁场强度的比值,即:SE=2OIg(Eo/Es)或SH=2Olg(HdHs)式中:、分别为屏蔽前该点的电场强度与磁场强度,、分别为屏蔽后该点的电场强度与磁场强度。

对屏蔽效果的评价是根据屏蔽效能的大小度量的,如表1所示。

按照屏蔽作用原理,屏蔽体对屏蔽效能的贡献分为3部分:(1)屏蔽体表面因阻抗失配引起的反射损耗;(2)电磁波在屏蔽材料内部传输时,电磁能量被吸收引起传输损耗或吸收损耗;(3)电磁波在屏蔽材料内壁面之间多次反射引起的多次反射损耗。

由此可以得到影响材料屏蔽效能的3个基本因素,即材料的电导率、磁导率及材料厚度。

这也是屏蔽材料研究本身所必须关注的问题和突破口。

当然,对于电磁屏蔽体结构,其屏蔽效能还与结构、形状、气密性等有关,对于具体问题,还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。

2 电磁屏蔽材料2.1 铁磁材料与金属良导体材料铁磁材料和金属良导体材料是常用的屏蔽材料。

铁磁材料适用于低频(1 00kHz以下1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、坡莫合金(铁镍合金)等。

坡莫合金的电磁屏蔽效果要比其它几种优越得多,坡莫合金有3个主要的成分阁,即78%Ni、65%Ni和50%Ni,其中78%Ni坡莫合金的磁导率要比另外两种高得多,达3×10 ~1.2×10 量级。

坡莫合金对应力较敏感,且磁性能与热处理关系极大,而提供使用的材料是未经热处理的,所以使用时必须了解和掌握热处理工艺。

新出现的铁一钴(FeCo)合金[51、铁铝合金[51也是软磁合金材料,可用于低频磁场的屏蔽。

因铁磁性材料电导率小而不适合高频电磁场的屏蔽,金属良导体具有较高的电导率适合高低频电磁场以及静电场的屏蔽。

电磁屏蔽中电导率成为选择屏蔽材料的主要依据,表2为部分金属的电导率和磁导率。

最常用的是钢板、镀锌薄钢板、铜板、铝板等电导率好的材料。

金属屏蔽材料还具有优良的力学性能,但是其密度大、易腐蚀、不易加工等缺点明显,局限性较大。

2.2 表面敷层薄膜屏蔽材料这类材料是使塑料等绝缘体的表面附着一层导电层,从而达到屏蔽的目的,属于以反射损耗为主的屏蔽材料。

常用的制备方法包括化学镀金、真空喷镀、溅射、金属熔射以及贴金属箔等。

这类表层导电薄膜屏蔽材料普遍具有导电性能好、屏蔽效果明显等优点,其缺点是表层导电薄膜附着力不高,容易产生剥离,二次加工性能较差。

(1) 化学镀金化学镀金是采用非电解电镀法把金属Ni、Fe—Nit6J或CIgNi等镀到ABS等工程塑料表面。

该方法是目前塑料表面金属化用得最多、效果最好的一种方法,也是目前唯一不受壳体材料形状及大小限制且能获得厚度均匀导电层的方法。

目前常用的塑料是电镀级ABS工程塑料,镀层采用镍或铜镍复合镀层。

在0MHz~1.0GHz范围内,一般采用化学镀镍镀层,屏蔽效果已达60dB左右,对于要求更高的可以采用镀铜作底层镀镍作面层的复合镀层,单独的铜镀层也能达到较好的屏蔽效果,但是由于铜在空气中容易氧化,抗腐蚀性能差而不能单独使用,这种复合镀层屏蔽效果可达90dB以上。

化学镀金的优点是效果好,不受壳体形状和大小的限制,镀层均匀附着力强,可批量生产且成本低;缺点是适宜电镀的塑料品种较少。

改进方法包括通过共混改性技术使ABS 与其它塑料形成塑料合金、塑料表面接枝、表面化学处理等使某些难于电镀的塑料能够电镀,从而扩展这类材料的应用范围。

(2) 真空镀金真空镀金是在真空容器中把A1、Gr、Cu等低沸点金属气化,并使其在塑料表面凝结而形成均匀的金属导电膜。

真空镀金可适用于各种塑料,镀层导电性好、沉积速度快,但是真空容器大小限制了塑料制品的大小,对平坦表面处理效果较好,对于复杂形状表面则成膜厚度的均匀性难于控制。

为了提高镀层与塑料的粘附力,必须使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预处理,去除杂质,使处理后的表面变得粗糙,以提高金属镀层的粘附性。

预处理方法大致有喷铁砂清洁处理、化学浸蚀和涂底漆3种。

其中涂底漆法是一种比较好的预处理方法,它既不需要特殊的喷砂设备,生产速度也较快,并且也不会造成危害性较大的化学污染。

对于聚烯烃类塑料在喷镀前需进行电晕处理,以提高表面氧化基团的含量和极性。

(3) 溅射镀金溅射镀金是在真空容器中将氩离子用高能量冲击到金属上使金属气化,然后在塑料织物等的表面形成金属薄膜。

溅射镀金也能适用于各种塑料,与真空镀金法相比,其镀层金属与塑料的粘附力一般要更强一些,但是其设备费用高昂,也同样存在真空镀金法所存在的优缺点。

(4) 金属熔射金属熔射法是将金属在电弧高温下瞬间熔融后立即用高压空气将熔融金属吹成雾状喷到塑料表面上。

将金属Zn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,形成一层极薄的金属层,厚度约5 n,具有良好的导电性,体电阻率可达10 ·cm以下,屏蔽效果约为60~120dB。

金属熔射法的缺点是镀Zn层与塑料之间的粘附力较差,镀层容易脱落,需要特殊的熔射装置。

(5) 贴金属箔贴金属箔复合屏蔽材料是将金属箔或复合金属箔迥等与塑料薄板、薄片或薄膜先用粘接剂粘合在一起,再用层压法压制成型,可制作软质和硬质的屏蔽材料。

金属箔可以贴在表面,也可贴在两层塑料之间。

其优点是方法简单易行、粘接强度高、不易部分脱落,而且导电性能良好,屏蔽效果可达0dB以上,但是对于复杂形状则施T操作非常困难2.3 填充复合型屏蔽材料这类材料是采用导电填料与塑料等成型材料填充复合而成的。

导电填料一般选用导电性能优良的纤维状、网状、树枝状或片状材料,常用的有金属纤维、碳纤维、镀金属纤维、超细碳黑、云母片、金属片、金属合金粉等;成型材料常用合成树脂类材料,如聚苯醚、聚碳脂酸、ABS、尼龙和热塑性聚酯等。

填充复合型屏蔽材料具有一次加工成型,缩短加工工艺过程,便于批量生产的优势,是继表层导电型屏蔽材料之后推向市场的新型材料,也是当前的一个发展方向。

影响该类材料屏蔽效果的因素比较复杂,导电填料和基体的性质、形态,导电填料在塑料基体中的填充量和分散程度以及复合工艺技术等均与屏蔽效果密切相关。

从20世纪80年代开始,该方法受得了广泛关注。

国外美、英、日等国起步较早,发展较快,已开放了大量此类材料,我国则起步较晚。

金属纤维具有优良的导电性,而且机械力学和导热性能良好,用金属纤维填充的复合材料具有较好的电磁屏蔽效果、机械力学性能和导热性能llOl。

常用的金属纤维有黄铜纤维、铁纤维、不锈钢纤维等。

围内外都有将金属纤维填充到不同树脂中制得导电复合材料的不少成功事例。

金属纤维填充复合型屏蔽材料的缺点是在成型过程中易产生缠绕折断,金属纤维易被氧化腐蚀、密度大、价格贵等。

碳纤维、碳化硅纤维等填充复合型屏蔽材料则具有密度小、比强度高、化学稳定性好、成型性好等优点,在电磁屏蔽复合材料的应用方面受到了重视。

对用短碳纤维(SCF)和长碳纤维(LCF)与共聚物⋯ 31等制得的复合材料的屏蔽性能得到了较好研究,并且力学性能和屏蔽效果较同等条件下的碳黑填充复合材料优良。

近年来,碳纤维织物与聚合物复合成为填充复合型电磁屏蔽材料研究的一个热点,这是因为普遍看好碳纤维织物具有良好的导电网络,使得在碳纤维填充量较小的情况下仍具有良好的电磁屏蔽性能。

普通碳纤维用作电磁屏蔽复合材料的填料虽然得到了广泛应用,但其填充量高、屏蔽效果不是很好。

近年来发展了碳纤维表面改性处理技术来解决上述问题。

普通碳纤维可以借助特殊的工艺处理方法,通过改善碳纤维的电磁性能而使屏蔽性能得到进一步提高。

这些方法主要包括碳纤维表面镀覆SiC、沉积超细石墨颗粒[141、涂敷聚苯胺(PANI) 、表面镀金属[16~2-等。

如德围BASF公司研制了一种表面镀SiC的碳纤维,在频率500MHz 时屏蔽效能可达48dB。

表4为碳纤维的物理特性参数镀金属纤维填充材料是当前研究的一个热点,比用上述几种纤维表面处理技术得到的材料具有更好的导电性。

可以用来镀金属的纤维除碳纤维外,还有玻璃纤维、木质纤维等[221。

以前对镀金属纤维及其复合材料的研究开发主要以碳纤维为基材,高昂的成本使其在商品化的过程中受到制约,现在的镀铝玻璃纤维以其优越的性价比在工业化生产中得到广泛的应用。

近年来国内外在镀铝玻璃纤维方面开展了大量的研究工作,取得大量研究成果。

已经成功开发了改性的塑料导电材料、抗静电材料、电磁屏蔽材料以及特种导电混纺织物f 9等。

玻璃纤维与其他导电填料相比具有密度小、易成型、导电好、生产工艺简单、成本低、可大批量生产等优点,另外它和一般的玻璃纤维性状相同且与树脂的亲和性好、分散性好。

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