电磁波屏蔽涂料讲解

水性电磁波屏蔽涂料
• 2、组成
水性成膜树脂 导电填料
水分散介质
电磁波屏蔽涂料
颜料和助剂
水性电磁波屏蔽涂料
环氧树脂
•
水性成膜树脂
水性电磁波屏蔽涂料
导电填料
• 填料是涂料电磁屏蔽性能的决定性因素。目 前导电型电磁屏蔽涂料按填料的种类可分为 银系、镍系、铜系、碳系涂料以及复合导电 涂料等系列。
水性电磁波屏蔽涂料
电磁波屏蔽涂料的研究进展
• 国外先进发达国家，特别是美国、英国、日本等 国已经形成生产各种类别和系列规格的屏蔽涂料 产业。在西方，屏蔽材料特别是电磁屏蔽涂料的 消耗量也是快速增加，特别是在计算机等行业。
电磁波屏蔽涂料的研究进展
• 国内
• 我国对于电磁屏蔽涂料方面的研究 80 年代末才 开始起步，目前国内一些单位在这方面已取得了 一定的研究成果。但是，我国在电磁屏蔽涂料领 域中的研发仍较为落后，电磁波屏蔽涂料的研究 刚刚起步，研究单位少，研究的品种单一，电磁 屏蔽性能低，未形成产品的系列化和产业化，因 而国产电子设备及产品在防护电磁波辐射标准上 大大落后于发达国家产品。
• 多次反射损耗：B=20lg(1-e-2t/σ )=20lg(1-10-0.1A) • 其中A为吸收损耗。对于高来自百度文库，由于吸收损耗A很大，则多
次反射损耗。 • B→0，可以不考虑。对于低频，由于吸收损耗A很小，则多
次反射损耗就应考虑。当SE>10dB时，B可以不考虑。
电磁波屏蔽原理
• SE可以由下式表示：
电磁波屏蔽涂料的发展展望
• 水性导电涂料作为一种经济、节能、环保的绿色 涂料，有着广阔的应用前景，是21世纪的新型涂 料，电磁屏蔽涂料的水性化是导电涂料发展的一 种必然趋势。因此，如何提高水性导电涂料的综 合性能也是重要的研究课题，研究低成本、宽频 带、高性能、多功能导电复合涂料是未来发展的 一个主要方向。
•
SE=50+10lg（ρ v*f）-1
• ①当f一定时，SE随屏蔽层厚度t的增大而增大，但随体积 电阻率ρ v的增大而减小；随着屏蔽层厚度的增大，屏蔽 效能SE逐渐升高；
• ②当f和t一定时，ρ v越小，屏蔽效能SE越高；
• ③当t和ρ v一定时，吸收损耗A随着f增加而增加，而反射 损耗R随f的增加而降低。依据这一原理，可以制备出多层 复合导电涂料。第一层可由具有磁损耗作用而导电率较低 的填料来作导电填料；表面层可由具有较高导电特性的填 料(如银等)，由于它们的电阻率较小，因而艮较小，可以 得到较高的屏蔽效能。
水性电磁波屏蔽涂料
• 1、定义 • 电磁屏蔽涂料是一种在化学溶剂中掺入导电颗
粒，并能喷涂于 ABS 等工程塑料、玻璃钢、木材 、水泥墙面等非金属材料上，对电磁波进行屏蔽 的功能性涂料。具有室温固化、附着力强的优点 ，是手机，显示器、打印机及各类仪表的非金属 壳体进行电磁屏蔽最为简便的一种处理方式。
电磁波屏蔽原理
• 电磁波屏蔽效能：SE=A+R+B(dB)
• 其中，SE为总的屏蔽效能；
•
A为吸收损耗；
•
R为反射损耗；
•
B为多次反射损耗。
• 吸收损耗：A=8．686*t
• 其中，t为金属屏蔽体厚度；
•
f为电磁波频率；
•
μ 为材料磁导率，
•
σ 为材料导电率；
• 从式中可以看出，A与材料参数及频率等的关系：
•
水性电磁波屏蔽涂料
• 碳素系导电涂料
• 对于石墨和炭黑等碳素系导电涂料，其导 电性相对较差，用作电磁屏蔽材料的效果 比其他金属填料要差一些。但碳系涂料具 有耐环境性好，密度小，价格低等优点。
水性电磁波屏蔽涂料
• 复合型导电涂料
• 近年来，复合导电涂料因其成本低、导电性能高 而引起了人们的关注。
学号：1008030111
目录
• 电磁波 • 电磁波辐射 • 电磁波信号 • 电磁波屏蔽涂料的研究进展 • 水性电磁波屏蔽涂料 • 电磁波屏蔽原理 • 电磁波屏蔽涂料的发展展望
电磁波
电磁波辐射
１.对中枢神经系统的危害 ２.对机体免疫功能的危害
３.对心血管系统的影响 ４.对血液系统的影响 ５.对生殖系统和遗传的影响 ６.对视觉系统的影响 ７.电磁辐射的致癌和致癌作用
• ①频率升高，A升高；
• ②屏蔽层厚度t升高，A升高；
• ③μ 、σ 值升高，A升高。
电磁波屏蔽原理
• 反射损耗：R=168+10lg（σ r/μ r f） • 式中σ r、μ r为屏蔽材料相对于铜的磁导率和电导率。 • 从上式可以看出： • ①σ r/μ r升高，R升高； • ②f升高，R降低。
• • 以碳包覆铁(Fe／C)纳米颗粒为填料、水性丙烯
酸树脂为基料，制备纳米复合电磁波吸波涂料。 并用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)对纳米颗粒改性， 可提高纳米颗粒在基体中的分散性。所制得的涂 层具有很好的电磁吸波性能。
电磁波屏蔽原理
• 用于减弱由某些源所产生的空间某个区(不包含这些源)内 的电磁场的结构，称为电磁屏蔽。电磁屏蔽是利用屏蔽体 来阻挡或减小电磁能传输的一种技术，是抑制电磁干扰的 重要手段。屏蔽有两个目的，一是限制内部辐射的电磁能 量泄漏出该内部区域。二是防止外来的辐射干扰进入某一 区域。
电磁波信号
• 电磁信号，由于其易受外界电磁干扰而出现动作 失误，从而带来严重后果，因此必须采取各种有 效防护措施，才能保障其不受干扰和瘫痪。从电 磁信号泄露失密方面而言，无论军事机密或是商 业机密，通过电磁波的泄露，都会给相关单位造 成极大的损失，为此必须采取相应的屏蔽措施， 防止电磁信号泄露和被侦测，以防失密。
电磁波屏蔽涂料的研究进展
• 国外 • 美国军方早在 20 世纪 60 年代就将银系导电涂
料用作电磁屏蔽材料。例如 TBA公司开发的 ECP502X和ECP503。
• AchesonColloids公司的Elecotrody440S以及BEE 化学公司的IsolesR65等均为镍系涂料，镍系涂料 在低频区(<30MHz)的屏蔽效果不如铜系涂料。
• 对于电磁场的屏蔽，主要依靠屏蔽体的反射，吸收作用。 当入射电磁波遇到屏蔽体后，由于两者波阻抗不一致，而 使一部分电磁波被反射回空气介质中，另一部分穿透进入 屏蔽体。
电磁波屏蔽原理
• 这部分电磁波因屏蔽体在磁场中产生的电损耗、 磁损耗及介电损耗等消耗部分能量，即部分电磁 波被吸收，剩余电磁波在达到屏蔽体另一表面时 同样由于阻抗不匹配，使部分电磁反射回屏蔽体 内，形成在屏蔽体内的多次反射，剩余部分穿透 屏蔽体进入空气介质。具体说，电磁波屏蔽效能 由吸收损耗、反射损耗和多次反射损耗三部分组 成。
• 镍系导电涂料
• 镍系导电涂料屏蔽效果好，价格适中，抗 氧化性好，为电磁屏蔽导电涂料研究的主 流。涂料的水性化是目前的研究热点。
•
水性电磁波屏蔽涂料
• 铜系导电涂料
• 铜系涂料导电性能好，但抗氧化性较差，性能不 稳定。水溶性铜导电涂料的关键技术问题是防止 涂料中的水使铜粉氧化，导致其导电性下降。在 涂料中加入复合的有机类抗氧化剂。