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1、第30卷第7期化工新型材料Vol130No172002年7月NEWCHEMICALMATERIALSJuly2002电磁屏蔽材料的屏蔽原理及研究现状王锦成(东北大学纤维材料改性国家重点实验室,上海200051)摘 要 介绍了电磁辐射对电子设备、燃料和装备、动物及人的危害性,阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理。介绍了电磁屏蔽材料的发展现状,其中较为详细地介绍了表层导电型屏蔽材料以及填充复合型屏蔽材料。关键词 电磁屏蔽,辐射,危害,屏蔽原理,研究现状Mechanismanddevelopmentofelectromag
2、neticshieldingmaterialsWangJincheng(StateKeyLaboratoryforModificationofChemicalFibersandPolymerMaterials,DonghuaUniversity,Shanghai200051)AbstractTheharmsofelectromagneticradiationtoelectricequipment,fuel,animalsandhumanwereintoduced,andthemechanismofelectr
3、omagneticshieldingmaterialsanditsdevelopmentwassummarized.Keywordselectromagneticradiation,shielding,harm,mechanism,development 近几十年来,随着各种电器的普及,电子计算不是主要的。所以,电屏蔽可以用比较薄的金属材机、通讯卫星、高压输电网和一些医用设备等的广泛料制作;而磁屏蔽体的衰减主要由吸收衰减A决定,应用,由此带来的电磁辐射污染也越来越严重。为反射衰减R不是主要的。根据电磁学的有
4、关知识,[1]此,必须进行电磁屏蔽。可分别得出A,R,B的计算公式:1/2A(dB)=11314d(fμfσf)(2)1 电磁辐射的屏蔽原理A与电磁波的类型(电场或磁场)无关,只要电磁波电磁屏蔽,实际上是为了限制从屏蔽材料的一通过屏蔽材料就有吸收,它与材料厚度成线性增加,侧空间向另一侧空间传递电磁能量。电磁波传播到并与材料的电导率及磁导率有关。达屏蔽材料表面时,通常有3种不同机理进行衰减:反射衰减R不仅与材料的表面阻抗有关,同时一是在入射表面的反射衰减;二是未被反射而进入也与辐射源的类型及屏蔽体到辐射源的距离
5、有关。屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减;三是在屏蔽体对于远场源(平面波辐射源):内部的多次反射衰减。电磁波通过屏蔽材料的总屏R(dB)=168-10lg(fμr/Or)(3)[1]蔽效果可按下式计算: 对于近场源:SE=R+A+B(1)磁场:式中:SE为电磁屏蔽效果,dB;R为表面单次反射衰R(dB)=20lg{[11173(μ1/2r/σrf)/D]+减;A为吸收衰减;B为内部多次反射衰减(只在A010535D(fσ1/2f/μf)+01354}(4)<15dB情况下才有意义)。电场:一般来说,电屏蔽材料衰
6、减的是高阻抗的电场,1/2R(dB)=362-20lg[(fμr/σr)D](5)屏蔽作用主要由表面反射R来决定,吸收衰减A则作者简介:王锦成,男,1973年生,在读博士。现主要从事阻燃材料的研究工作,已发表学术论文十几篇。第7期王锦成:电磁屏幕蔽材料的屏蔽原理及研究现状·17·金属屏蔽材料一般都比较薄,A也比较小,通常考虑内部多次反射衰减B。在此情况下,内部多次反射表1 几种屏蔽材料屏蔽的方法及其特点衰减B。在此情况下,内部反射甚至可以发生多次,方法种类材料及用法优点缺点形成多次反射。用“多次反射修正项”B
7、来表示这种将金属粉末、碳可在复杂形状黑等导电填料衰减。上涂敷,设备费与各种合成树导电涂料少,成本低,可对于近场源:脂混合制成导批量生产,可应λ/413362电涂料,然后涂用于各种塑料B(dB)=20lg
8、1-e
9、(6)敷于塑料表面。 对于远场源:B的计算公式比较复杂,若需要可导电性好,稳定银系导电涂料价格高[2]性好查阅相关资料。碳素系导电涂在上面的几式中,d为屏蔽层的厚度(cm);f为价格低导电性不好料电磁波频率(Hz)σ;f为屏蔽材料相对于铜的电导率;导电性好,价格镍系导电涂料μ便宜f为屏蔽材料的相对磁
10、导率;D为场源与屏蔽体的导电性好,价格距离,cm(假定场源为点源)。铜系导电涂料便宜易氧化从上面几个公式可以看出,性能良好的电磁屏银铜复合系导导电性好价格偏高电涂料蔽材料应具有较高的电导率及磁导率。某些金属或合金是电的良导体将金属在电弧,如铜、铝等,对高阻抗电场有很高温下瞬间熔附着力差,需特好的屏蔽作用,但对低阻抗磁场的屏蔽却不够理想;金属熔射融后,立即用高导电性好殊的熔融装置,压空气吹成雾锌有毒而
