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1、电磁屏蔽导电涂料的研究进展/杨丽宁等·311·3电磁屏蔽导电涂料的研究进展11,211杨丽宁,章桥新,王一龙,张佳明(1武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室,武汉430070;2武汉理工大学机电工程学院,武汉430070)摘要简要概述了电磁屏蔽理论及掺合型导电涂料导电机理,论述了电磁屏蔽导电涂料的种类、目前的发展现状及未来的发展方向。关键词电磁屏蔽导电涂料导电性中图分类号:TB34文献标识码:ARecentProgressoftheResearchonElectromagneticShieldingCondu
2、ctiveCoating11,211YANGLining,ZHANGQiaoxin,WANGYilong,ZHANGJiaming(1StateKeyLaboratoryofAdvancedTechnologyforMaterialsSynthesisandProcessing,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070;2SchoolofMechantronicEngineering,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070)Abstra
3、ctThemechanismsofelectromagneticshieldingandelectromagneticshieldingconductivecoatingsaresummarized.ThemainkindsoftheEMIshieldingconductivecoatingsareexplained.Finally,thedevelopmentandthedevelopingtrendarepointedout.Keywordselectromagneticshielding,conductiv
4、ecoating,conductivity[1]随着电子产业的飞速发展,电磁波所引起的电磁干扰能越好。根据Schelkunoff电磁屏蔽理论,材料的屏蔽效果可(EMI)与电磁兼容(EMC)不仅严重影响了电气及电子设备的用式(1)表示:正常运行,也严重威胁了人类的健康。为了解决塑料壳体抗电SE=R+A+B(1)磁干扰的问题,普遍采用塑料表面金属化的方法。其中导电涂R为反射损耗,它包括电磁波在第一和第二边界上的反射损失;料可以方便地喷涂或刷涂于各种形状的塑料制件表面,形成导A为吸收损耗;f为电磁波的频率(Hz),d为
5、厚度(m)ρ,为体积电的电磁屏蔽涂层,成为目前应用最广的电磁屏蔽材料。导电电阻率(Ω·m);B为多重反射损耗,电磁波在屏蔽体内表面多涂料是由合成树脂、导电填料、溶剂配制而成。将其涂覆于基材次反射的损失。表面形成一层固化膜,从而产生导电效应。根据组成和导电机R=50-10lg(ρ×f)(2)1/2理的不同,导电涂料可分为结构型和掺合型,其中掺合型导电涂A=1.7d(f/ρ)(3)-2t/σ-0.1A料是目前应用的主要类型。最早公开的导电涂料是美国于B=20lg(1-e)=20lg(1-10)(4)1948年公布的将
6、银和环氧树脂制成导电胶的专利。日本海尔当SE>10时,B值可忽略,此时:1/2兹化学株式会社的波鲁斯电磁屏蔽涂料完全克服了由于氧化而SE=50-10lg(ρ×f)+1.7d(f/ρ)(5)导致屏蔽效果的劣化、龟裂等现象。20世纪50年代我国开始由式(5)知,f、d一定时ρ,越小,屏蔽效能越大。屏蔽效果分类研究和应用导电涂料,近几十年来,这类材料的发展已非常迅标准为:0～10dB没有屏蔽作用;10～30dB有较小的屏蔽作用;速。目前国内外电磁屏蔽涂料的应用最为广泛,占整个屏蔽材30～60dB为中等屏蔽效果;60～9
7、0dB屏蔽效果较好;90dB以上料的70%以上。随着各国对电磁环境污染治理力度的加大,电的屏蔽材料则具有最佳屏蔽效果。表1是部分金属的体积电阻磁屏蔽涂料研究也将具有更现实的意义。率。表1部分金属的体积电阻率1导电与屏蔽机理金属铜银金铝镍铁电磁屏蔽是利用屏蔽体的反射、吸收等阻止场源所产生的体积电阻率μ,Ω·cm1.71.62.42.6511.89.0电磁能进入被屏蔽区域。通常用屏蔽效果(ShieldingEffective2ness,简称SE)表示,定义为没有屏蔽时入射或发射电磁波与在银和铜的体积电阻率较小,其屏蔽
8、效能较好,可高达80dB同一地点经屏蔽后反射或透射电磁波的比值,即为屏蔽材料对以上,金的体积电阻率较银大,其屏蔽效能不如银,且其价格昂电磁信号的衰减值,单位用分贝(dB)表示,SE值越大,屏蔽效贵,一般不用作导电填料。镍、铁,屏蔽效果则较差。3国防预研项目(51447020105QT6903)杨丽宁:女,1981年生,硕士生,主要从事有机2无机纳米复合材料与功能材料的研究
