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导电纤维填充型导电塑料在电磁屏蔽中的应用研究进展


渐增强, 电磁污染的防治也越来越受到人们的重视。
8)9:!";<=>). )-5 ’ 电磁屏蔽的途径
在 )*+$)*, 技术中, 通常使用金属材料, 其屏蔽 效能好, 性能稳定, 但存在比重大、 价格昂贵、 易腐蚀、 屏蔽效能难以调节等缺点 。随着高分子材料的不断
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! 导电塑料电磁屏蔽机理
电磁波屏蔽是采用低电阻的导体材料, 并利用电 磁屏蔽导体表面产生反射和导体内部产生吸收及多 次反射而起屏蔽作用的。屏蔽效果为没有屏蔽时入射 或发射电磁波与在同一地点经屏蔽后反射或透射电 磁波的比值01 即为屏蔽材料对电磁信号的衰减值 0 其单 位用分贝 23451表示01 可写成如下的方程式&6(7
屏蔽效果; ?"670以上具有极好的屏蔽效果。
>0 导电纤维填充型复合导电塑料的研究和应用进展
导电纤维填充导电高分子材料是一类新兴的复 合材料,国际上只有少数公司形成工业化生产规模, 如美国的通用电气推出 了 以 不 锈 钢 纤 维 为 导 电 填 充 物的 97&、 @A 97&、 @A 以及 @@ 导电复合材料 (具体 性能指标见表 1) ,德国的弗劳恩霍夫公司开发了金 属纤维填充的导电塑料产品, 美国 ;B@ 公司已在中国 国内销售其碳纤维、 不锈钢纤维填充的导电塑料。国 内目前只有北京化工研究所、 中山大学、 中国科学院、 成都科技大学等少数科 研 院 所 和 高 校 对 此 开 展 了 研 究, 但均没有成熟的工业产品现。
>K! 导电碳纤维填充型导电塑料屏蔽材料
要使导电塑料具有良好的屏蔽效果,需要加入较
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塑料制造 !""#$ #
试验研究 填充量) , 屏蔽效能为 !"#$%&’, 可用作合成纤维电磁 波屏蔽材料, 并广泛应用在民品和军工产品上 。
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的添加量,便可以得到较好的导电性和屏蔽效果, 这 不仅可以减少成本, 还可以最大限度的保证基体力学 性能不受影响。因此, 导电纤维填充型复合导电塑料 将越来越受到人们的关注, 其使用范围也将进一步被 拓宽。
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往较多采 用 的 是 前 一 种 方 法 , 近年来, 导电塑料法引 起了人们的兴趣,这是由于塑料具备的三个显著特 点: -、是在成型之后即具备电磁屏蔽的性能,不需涂 覆、 电镀 等 后 续 工 序 ; 安全可靠, 屏蔽性能稳定, 不 .、 会如表面法那样会产生剥离或脱落现象;/、 不需二次 加工, 一次成型便可完成, 生产效率高。
试验研究
导电纤维填充型导电塑料 在电磁屏蔽中的应用研究进展
许荣鹏 江西理工大学 赣州 6A’""" 摘 要: 简要阐述了电磁屏蔽的途径和机理, 并对导电纤维填充型导电塑料的研究进展作了简单的介绍。
关键词: 电磁屏蔽 导电纤维 导电塑料
随着科学技术的不断发展, 电子产品在人们的日 常生活中越来越普及。而诸多的电子产品在给人们带 来生活和工作上的方便的同时, 也在形成一种新的污 染 % 电磁污染。因为电子产品在使用过程中, 有可能 作为发射源造成空间电磁波污染或作为接受源受到 外界电磁波的干扰。一方面, 电子元件的电路中使用 的电流是微弱电流, 其控制信号的功率与外部的电磁 波噪音的功 率 相 近 , 容易产生误动、 图像或声音障碍 等。另一方面, 与我们日常工作与生活密切相关的电 磁辐射源如移动电话、 计算机、 游戏机、 微波炉和彩色 电视机等由 于 距 离 甚 近 , 会形成强辐射, 对人体健康 构成威胁, 而且会给邻近运行的计算机、 电子电器、 通 讯设备和医疗仪器造成干扰 。随着人们环保意识的逐
C 结语
随着人们对导电塑料研究的进一步深入,导电 塑料将进一步得到推广和应用。导电纤维填料以较少
%&’()*+( ,-./0’-(/1’0’-2*31-*-’/4)(-05()436+(045- *&46(-(/1-7*8-*53-21+/*50’2-49-1:1+()42*;1+(0+-’/01:305;<-=5-*330(045>-0(-*:’4-05()436+13-(/1-)1? ’1*)+/-*3@*5+1’-05-+4536+(0@1-A:*’(0+’90::13-05-&8-+4536+(0@1-90&)1-< B18- 74)3’ ,-1:1+()42*;1+(0+-’/01:305;----+4536+(0@1-90&)1-----+4536+(0@1-A:*’(0+
衰减值越大 %表明屏蔽效果越好。 根据 &’()*+,-.//0 电磁屏蔽理论 % 屏蔽好的金属材料能反射大部分入射 波, 而吸收其很小一部分, 这部分波 在 材 料 内 部 的 多 次反射过程中被耗散,仅有极少量波透过材料。图 1
234 为屏蔽电磁波原理示意图。 根据 &’()*+,-.// 的电磁波
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国际塑料模具巨头掀起投资中国热潮
国际模具巨头芬兰贝尔罗斯公司投资建设的深圳模具制造厂不久前正式投入使用, 该厂完全按照欧美标准建造, 首期投入 主要为电信、 保健、 电子和汽车等行业提供高端模具产品, 同时具备测试及验证能力。 #""" 万 元 人 民 币 , 日前在浙江黄岩举办的中国模具基地产业升级论坛上, 有关专家提醒, 洋模具巨头加速进军中国市场的新一轮战役已经发动, 本 土模具工业因“先天不足”而危机凸显。在与洋模具的“近身竞争” 中, 本土模具工业亟须加快技术品牌升级。 有关部门统计资料显示, 去年以来发达国家的模具企业向我国转移呈加速趋势。去年 I 月, 日本排名第一的汽车模具制造商富士 工业技术株式会社与三井物产株式会社共同组建的三井富士汽车模具有限公司在山东烟台正式签约落户; 美国科尔亚洲公司与我国东 风汽车模具公司合资建立“武汉东风科尔模具标准件有限公司” , 科尔亚洲公司占 #J R 股份。去年 E 月, 日本从事模具生产的 %S 公司 首次与我国台湾地区个人电脑外围设备厂商同赴上海设厂, 生产鼠标及移动电话模具产品。欧盟、 韩国、 新加坡的模具企业也密集组团 来我国考察, 寻求进驻区域和合作伙伴。 “模具制造是一切制造之首, 被誉为‘工业之母’ 。在电子、 汽车、 电机、 电器、 仪器、 仪表、 家电和 通信等产品中, 目前世界 #"R 至 P" R 的零部件都要依靠模具成型。”中国社会科学院工业经济研究所王钦博士接受记者专访时分析说, 制造业生产基地加速向我国转移, 我国制造业又正迈向高端升级发展阶段, 对优质精密的模具需求将不断上升。发达国家模具巨头继上 世纪 L" 年代中期外资模具进入中国之后再掀投资热潮, 目的正是为了抢占先机, 将使我国本土模具工业面临国外先进技术和高品质制 品的“近身挑战” , 国内生存空间将受到挤压。
式中 09). 、 后的电场强度;?. 、 )- 为屏蔽前、 ?-9 为 屏蔽前、 后的磁场强度; 后的能量场 @. 、 @- 为屏蔽前、 强度。
开发和塑料成型工艺的日益完善以及导电塑料的发 明, 导电塑料逐渐替代了金属材料。这是由于塑料壳 体具有质轻、 强度高、 耐腐蚀、 易加工、 生产效率高、 总 成本低等优点。因此, 导电塑料的研究越来越受到人 们的重视。 实施电磁屏蔽的方法很多,大致可以分为: ’ )在 塑料表面形成导电层的方法, 如电镀、 涂覆等; !)将导 电填料添加到塑料之中制成导电塑料的两种方法。以
>K> 导电有机纤维填充型导电塑料屏蔽材料
近期, 国内报道可采用电化学电镀工艺制备具有 导电性的 #’( 纤维 、 #$ 纤 维 等 , 这 些 纤 维 与 热 塑 性 树 脂( #) 、 $"1 、 #$ 、 ?@#’ 等 )或 热 固 性 树 脂( 环 氧 、 酚醛、 聚酰亚胺等)进行溶液和熔融共混方法制备成 具有高导电性的导电塑料材料, 填充量 .-3:6 (纤维
表 100 CD@EFGHG6)IJ 性能指标
>K1 金属纤维填充型导电塑料屏蔽材料
导电塑料材料的屏蔽效能( !" )取决于导电填料 的导电性及相互之间的接触程度, 金属纤维长径比大, 彼此更容易搭接, 因而可获得较好导电性能。 日本钟纺 公 司 开 发 出 一 种 金 属 铁 纤 维 与 #$%& 、 ##、 #’( 和 #) 等复合而成的导电塑料屏蔽复合材料,其屏蔽效能可 达 &*%+*!"。 此外, 用不锈钢纤维作填料制成的导电塑 料也有很好的屏蔽效果。如, 将直径为 ,-./! 0 的不 锈钢纤维与 #) 、 #1 和 ’2$ 等合成树脂复合,当填充 量为 &-.3456时, 屏蔽效能可达 7* !" , 且随着填充量 增加, 屏蔽效果会更好。总之, 金属纤维系列填充复合 型导电塑料具有优良的导电性能, 屏蔽效能高, 力学性 能及其它综合性能好,是一类很有发展前途的复合导 电高分子屏蔽材料839。
参考文献
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