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1、电磁屏蔽导电复合塑料的研究现状..王光华:男,1982年生,硕士,从事生态环境材料研究..E..mail:wgh3068@yahoo.com.cn..董发勤:通讯作者,男,1963年生,教授,博导,主要从事矿物材料和环境矿物学研究和教学工作..E..mail:fqdong@swust.edu.cn电磁屏蔽导电复合塑料的研究现状王光华,董发勤,司..琼(西南科技大学材料科学与工程学院,绵阳621010)....摘要....在研究电磁屏蔽的原理和电磁屏蔽效能的基础上,论述了复合型电磁屏蔽塑料的特性,并重点讨论了复合型电磁屏蔽塑料的导电机理和影响因素,展望了其研究方向及发
2、展趋势。关键词....电磁干扰..电磁屏蔽..导电塑料..复合材料中图分类号:TQ324.8........文献标识码:AThePresentResearchStateofElectromagneticShieldingandConductiveCompositePlasticWANGGuanghua,DONGFaqin,SIQiong(DepartmentofMaterialScienceandEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010)Abstract....Onthe
3、basisofresearchingtheprincipleofelectromagneticshieldingandtheelectromagneticshiel..dingeffectiveness,thepropertiesofconductivecompositeplasticarereviewed,theconductivemechanismandtheeffectsonelectromagneticshieldingeffectivenessaremainlydiscussed,andthestudydirectionsandtheapplication
4、pros..pectsofthesematerialsarealsolookedaheadinthepaper.Keywords....electromagneticinterference,electromagneticshielding,conductiveplastic,compositematerials......近年来,随着电子工业的高速发展,各种商用和家用电子产品数量急剧增加,电磁干扰(EMI)已成为一种新的社会公害。电子线路和元件向着微型化、集成化、轻量化和数字化方向发展,工作电流为微弱电流,其控制讯号的功率与外部电磁波噪音的功率相接近,因此容易造成
5、误动、图像及声音障碍等。另外,这些电子产品本身也向外发射不同频率的电磁波,同样会给邻近运行的电子计算机以及其它通讯、电器设备等造成电磁干扰。目前使用的电子产品的壳体材料已由大量的塑料制品替代了原来的金属或其它有效屏蔽材料,但是,普通高分子材料为绝缘体,易积聚静电电荷,在易燃、易爆场所容易引起火灾和爆炸,并且对于电磁波来说,几乎不能吸收和反射,毫无屏蔽能力,不具有抗电磁干扰的性能[1,2]。因此,赋予塑料壳体电磁波屏蔽能力就成为一个有待研究的十分迫切的课题。1..电磁屏蔽原理及效能表征电磁屏蔽主要用来防止高频电磁场的影响,从而有效控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射
6、传播。其基本原理是[3]:采用低电阻值的导体材料,并利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和在导体内部的吸收,以及传输过程的损耗而产生屏蔽作用,通常用屏蔽效能(SE)表示[4],其单位用分贝(dB)表示,可写成方程式(1):....SE=20logEbEa....SE=20logHbHa(1)....SE=20logPbPa式中:Eb、Ea分别表示屏蔽前、后电场强度,Hb、Ha为屏蔽前、后的磁场强度,Pb、Pa为屏蔽前、后的能量场强度。衰减值越大,表明屏蔽效能越好。根据Schelkunoff电磁屏蔽理论,材料的屏蔽效能可用式(2)表示:....SE=R+A1+B(dB)(2
7、)式中:R为R1、R2之和,电磁波在第一和第二界边上电磁波的反射损耗,A1为电磁波的吸收损耗,B为电磁波在屏蔽材料内部多次反射过程中的损耗。屏蔽体的屏蔽效能如图1所示。图1..屏蔽体的屏蔽效能Fig.1..Theelectromagneticshieldingeffectivenessofelectromagneticshieldingmaterials根据电磁学的有关知识,可以推导出上述3种损失的A1、R、B的计算公式,其中吸收A1的计算公式为:....A1=1.31t..f..r....r(3)当A1>15dB时,B可忽略,故式(2)可表达为:....SE=
