体积电阻与屏蔽效能的关系
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机房接地与屏蔽机房一、机房防雷接地机房设计中有保护接地系统,防雷接地系统,工作接地系统,防静电接地系统,机房中设备的金属外壳、金属管线、防静电地网、防静电地板的支架连接一体都与保护地有良好的连接,既保证人身设备安全,又给机房内游离电子一个顺畅通路。
为保证机房中的计算机有一个等电位的工作环境。
也为了保证计算机系统稳定工作,设计可以采用单独的等电位均压带,通过等电位连接线接地,使机房能安全可靠地工作。
就近连接法就近连接法就是防静电地板可调金属支架、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构就近与等电位连接带进行连接,再接入机房等电位连接端子箱。
集中连接法集中连接法就是防静电地板可调金属支架、各类金属管道、金属线槽、建筑物金属结构均与机房等电位连接端子箱进行连接。
为了保证接地电阻符合要求,要求接地线缆必须不小于BVR-25mm2的导线。
为了避免对计算机系统的电磁干扰,采用将多种接地的接地线分别接到各接地母线上,由接地母线采用一根接地线单点与接地体相连接的单点接地方式(也称为一点接地方式)。
由计算机设备至接地线的连接导线应采用多股编织铜线,且应尽量缩短连接距离,并采取格栅等措施,尽量使各接地点处于同一等电位上。
其特点是有统一的基准电位,相互干扰减少,而且能泄漏静电荷,容易施工又经济,所以规范推荐这种一点接地系统。
•独立的防静电接地系统的接地电阻值无设计要求时应小于10Ω。
•独立的防雷接地系统的接地电阻值无设计要求时应小于10Ω。
•独立的交流工作接地电阻应小于等于4Ω。
•独立的直流工作接地电阻应小于等于4Ω。
•独立的安全保护接地电阻应小于等于4Ω。
•对于共用接地系统,防雷接地与交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地共用一组接地装置时,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值为检验验收标准。
一般为小于等于1Ω。
工艺流程:等电位均压带→汇流排施工→大楼接地体电阻测试→接地体制作→电源防雷器安装→信号防雷器安装→分项验收。
为何导电橡胶能用于电磁屏蔽主要原理有二:1.导电橡胶内填充的导电颗粒当填充一定体积份数时,相互接触,形成电子连续状态,当外界电磁场到导电橡胶外部时,强烈的电磁波打到导电颗粒自由电子上,自由电子自由运动,自由电子在运动过程中形成与外界电磁场相反的电磁场,内外电磁场相互抵消,达到削弱电磁干扰波的作用;2.另外一个原理是能量转化,能量守恒定律,电磁波打到自由电子上,自由电子运动过程中,由于导电颗粒是有一定电阻,产生热量,即电磁干扰波——自由电子运动动能——热能,以削弱电磁干扰波。
导电橡胶是否真能导电依据电流、电压和电阻的关系,只有电压降时,总是会存在一定电流流动,只是电流太小,人感觉不到。
导电橡胶的体积电阻相对金属还是很大,依据体积电阻与距离成反比的关系,距离越长,阻值越大。
在医用电极上,导电橡胶已经被广泛应用,此时导电橡胶电极较薄,一般是在1mm以下,电极只是在上下二个面接触,即距离只有1mm,这时导电橡胶是完全通电的。
在日常生活中,我们完全可以剪下一小片的导电橡胶修理像遥控器的电接触头的位置,对于像遥控器的电池电极地方的铁片比较容易被腐蚀,如果换用导电橡胶薄片来代替电极,一不会生锈,二又可防水,三更换也方便,不失为一个好的选择。
而笔者所提的只是用导电炭黑填充的导电橡胶,体积电阻在几百欧姆厘米范围即可用于日常生活。
我们时常考虑一个问题:电磁屏蔽效能与体积电阻一定成正比例吗?即导电性越好,屏蔽效能越高?据外国学者研究发现,削弱干扰波的方法有三种:屏蔽、吸波和滤波。
导电橡胶由于其导电颗粒的作用,电子在运动过程中,可产生与外界相反的磁场,起到屏蔽的作用。
但吸波的原理与屏蔽相似,同样是用到微观粒子。
当填充的导电颗粒达到纳米级别时,不只是达到粒径是nm,更重要的是具有较高的比表面积,空隙率,这样的纳米粒子将具有更好的纳米效应,纳米效应即可有吸波作用。
就是导电颗粒填充的导电橡胶,可起到屏蔽与吸波的作用。
体积电阻可能只是从某一侧面反映屏蔽的大小,但无法衡量吸波能力的大小。
屏蔽袋——静电屏蔽效能防静电(抗静电)测试屏蔽袋能有效隔离物品与外部静电场,防止袋内产生静电,保护物品不受静电危害,还可防电磁干扰.用于PCB,LED等静电敏感元器件。
不但有防静电包装袋所有的防静电性能外,还有屏蔽外部人员、设备的ESD静电放电及外部电磁辐射性能,它具有优良的防静电、防射频、防水蒸汽渗透、防盐雾等诸多功能。
它们独特的四层结构可形成"感应罩"效应以保护袋内物品与静电场隔离.屏蔽袋质量管控◆防静电:表面电阻(率)、体积电阻(率)◆静电屏蔽效能◆水蒸气透过率◆防盐雾防静电:表面电阻(率)、体积电阻(率)可测试标准如下:ASNI/ESD STM11.11-2015SJ/T 10694-1996GB/T 11210-1989硫化橡胶抗静电和导电制品电阻的测定GB 12014-1989防静电工作服GB/T 1410-1989固体电工绝缘材料体积电阻率及表面电阻率试验方法GB/T 12703-1991纺织品静电测试方法GB 4385-1995防静电鞋、导电鞋技术要求GB/T 2439-2001硫化橡胶或热塑性橡胶导电性能和耗散性能电阻率的测定SJ/T 10694-1996电子产品制造防静电系统测试方法静电屏蔽效能测试及评判标准:ESD S541IEC61340-5-1IEC61340-5-3EDS STM11.31IEC61340-4-8测试过程:1.将测试头放入待测试的屏蔽袋中密封2.将屏蔽袋和探头一起放置在模拟放电器和两级之间3.放电模拟器1000V(常规)放电4.记录显示的能量值nJ(可截取测试图谱)水蒸气透过率GB/T 21529-2008 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定GB/T 26253-2010 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定JIS K7129-2008 塑料.薄膜和薄片.水蒸气透过率的测定GB/T 30412-2013 塑料薄膜和薄片水蒸气透过率的测定ASTM E96-1990 对于材料的水蒸气透过率的标准测试方法ASTM D1653有机涂层水蒸气渗透率的测试方法防盐雾1、中性盐雾试验2、醋酸盐雾试验3、快速盐雾试验4、交变盐雾试验GB/T2423.17—1993《电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法》GB/T2423.18—2000《电工电子产品环境试验第2部分:试验Kb:盐雾,交变(氯化钠溶液)》GB5938—86《轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法》GB/T1771—91《色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定》。
为何导电橡胶能用于电磁屏蔽主要原理有二:1.导电橡胶内填充的导电颗粒当填充一定体积份数时,相互接触,形成电子连续状态,当外界电磁场到导电橡胶外部时,强烈的电磁波打到导电颗粒自由电子上,自由电子自由运动,自由电子在运动过程中形成与外界电磁场相反的电磁场,内外电磁场相互抵消,达到削弱电磁干扰波的作用;2.另外一个原理是能量转化,能量守恒定律,电磁波打到自由电子上,自由电子运动过程中,由于导电颗粒是有一定电阻,产生热量,即电磁干扰波——自由电子运动动能——热能,以削弱电磁干扰波。
导电橡胶是否真能导电依据电流、电压和电阻的关系,只有电压降时,总是会存在一定电流流动,只是电流太小,人感觉不到。
导电橡胶的体积电阻相对金属还是很大,依据体积电阻与距离成反比的关系,距离越长,阻值越大。
在医用电极上,导电橡胶已经被广泛应用,此时导电橡胶电极较薄,一般是在1mm以下,电极只是在上下二个面接触,即距离只有1mm,这时导电橡胶是完全通电的。
在日常生活中,我们完全可以剪下一小片的导电橡胶修理像遥控器的电接触头的位置,对于像遥控器的电池电极地方的铁片比较容易被腐蚀,如果换用导电橡胶薄片来代替电极,一不会生锈,二又可防水,三更换也方便,不失为一个好的选择。
而笔者所提的只是用导电炭黑填充的导电橡胶,体积电阻在几百欧姆厘米范围即可用于日常生活。
我们时常考虑一个问题:电磁屏蔽效能与体积电阻一定成正比例吗?即导电性越好,屏蔽效能越高?据外国学者研究发现,削弱干扰波的方法有三种:屏蔽、吸波和滤波。
导电橡胶由于其导电颗粒的作用,电子在运动过程中,可产生与外界相反的磁场,起到屏蔽的作用。
但吸波的原理与屏蔽相似,同样是用到微观粒子。
当填充的导电颗粒达到纳米级别时,不只是达到粒径是nm,更重要的是具有较高的比表面积,空隙率,这样的纳米粒子将具有更好的纳米效应,纳米效应即可有吸波作用。
就是导电颗粒填充的导电橡胶,可起到屏蔽与吸波的作用。
体积电阻可能只是从某一侧面反映屏蔽的大小,但无法衡量吸波能力的大小。
屏蔽效能分类
按屏蔽效能分类的话可以分为以下三种屏蔽:
1:静电屏蔽
静电屏蔽防止静电耦合干扰,是指对静电场的屏蔽,即利用低电阻率导体材料做成容器,把电力线限制在容器内部,也可以使外部电力线进不到容器内部。
在静电屏蔽时,屏蔽导体必须接地,屏蔽体和接地线都是具有良好导电性能的金属材料。
2:电磁屏蔽
电磁屏蔽防止高平电磁波干扰,用于抑制噪声源和敏感设备距离较远时通过电磁场耦合产生的干扰。
电磁屏蔽必须同时屏蔽电场和磁场,通常采用低电阻率的导体材料。
空间电磁波在射入到金属体表面时会产生反射损耗和吸收损耗,使电磁能量被大大衰减,从而达到屏蔽的目的。
在电磁屏蔽时,屏蔽体本身可以不接地,但为了避免发生静电耦合,所以电磁屏蔽导体一般也做接地处理。
3:磁屏蔽
磁屏蔽是防止低频的磁场感应,屏蔽较困难,通常采用高导磁率和低电阻率的金属材料构成具有一定厚度的壳体,以便将磁力线限制在磁阻小的屏蔽体内部,防止磁场的扩散,这就是磁屏蔽的基本原理。
与电磁屏蔽类似,在磁屏蔽时,屏蔽体是否接地不影响屏蔽效能,实际结构为了防止静
电感应,屏蔽体一般都接机壳(安全接地)。
第1期纤维复合材料㊀No.1㊀1242024年3月FIBER ㊀COMPOSITES ㊀Mar.2024透明金属薄膜在电磁屏蔽中的应用魏㊀程,李㊀刚,王天琦,王威力,孙海洋,王宝瑞,单鹏宇(哈尔滨玻璃钢研究院有限公司,哈尔滨150028)摘㊀要㊀由于电磁辐射导致电子技术领域的信息安全问题备受关注,寻找降低电子设备运行时伴随的辐射的方法,是亟待解决的技术问题之一,本文对真空沉积法制备的透明金属薄膜在电子元器件显示器屏幕上的电磁屏蔽效能进行了理论分析与试验验证,讨论了金属薄膜材质及单层与多层金属薄膜网状结构对电磁屏蔽效能的影响,通过实验数据分析可知,由具有高导磁率和低电阻率的金属制成的给定厚度的单层金属薄膜屏蔽层具有最大的磁场屏蔽效能,即电子结构元件屏蔽涂层的最佳选择是厚度为30-50μm 的单层铝膜㊂关键词㊀电磁屏蔽;薄膜涂层;屏蔽效能;光学透明屏幕Application of Transparent Metal Filmin Electromagnetic ShieldingWEI Cheng,LI Gang,WANG Tianqi,WANG Weili,SUN Haiyang,WANG Baorui,SHAN Pengyu(Harbin FRP Institute Co.,Ltd.,Harbin 150028)ABSTRACT ㊀The information security problem in the field of electronic technology has attracted much attention due to e-lectromagnetic radiation.Finding a method to reduce the radiation accompanying the operation of electronic equipment is one of the technical problems to be solved urgently.In this paper,the electromagnetic shielding effectiveness of transparent met-al film prepared by vacuum deposition on the display screen of electronic components has been theoretically analyzed and ex-perimentally verified,The influence of metal film material and single -layer and multi -layer metal film mesh structure on electromagnetic shielding effectiveness is discussed.Through the analysis of experimental data,it can be seen that the single -layer metal film shielding layer with a given thickness made of metal with high permeability and low resistivity has the maximum magnetic shielding effectiveness,that is,the best choice of shielding coating for electronic structural elements is 30-50μm thickness of single layer aluminum film.KEYWORDS ㊀electromagnetic shielding;film coating;shielding efficiency;optical transparent screen通讯作者:魏程,工程师,硕士生㊂研究方向为功能复合材料㊂E -mail:weicheng2012@1㊀引言随着电子技术在人类活动领域的大量引入,处理㊁存储和保护信息的问题备受关注㊂在计算机技术中使用矩形脉冲信号和高频开关导致发射光谱中出现频率高达微波频率的成份,此外,由于寄生耦合会产生共振,这会导致某些频率处的辐射增加㊂众所周知,经过计算机技术处理的信息可以通过分㊀1期透明金属薄膜在电磁屏蔽中的应用析电磁辐射来恢复,因此,任何电磁辐射,即使符合电磁兼容性的标准,从维护处理信息的机密性的角度来看也是不安全的,寻找降低电子设备运行时伴随的辐射的方法,是亟待解决的技术问题之一[1-5]㊂电子元器件屏幕的电磁屏蔽效果至关重要,目前主要使用金属薄膜和金属网栅两种透明屏蔽材料制备,金属网栅透光性不及金属薄膜,可视性和在低频段的屏蔽性能较差,容易老化[6],随着微电子等行业真空沉积方法的发展,几乎可以在屏蔽器件外壳的任何形状的表面上获得均匀的金属薄膜,使用金属薄膜具有许多优势,金属薄膜的真空沉积过程确保了屏蔽层的紧密性以防止电磁辐射泄漏,且不会增加设备的重量和尺寸,容易使用光刻技术进行刻蚀,而且可以施加延长其使用寿命的保护层[7-11]㊂本文采用真空沉积方法制备多种材质和多层结构的透明金属薄膜,通过研究其屏蔽效能,为军用电子显示器㊁武器装备和方舱通信保密窗口等需要透明屏蔽材料的领域提供技术支持㊂2㊀透明金属薄膜屏蔽效能研究2.1㊀金属薄膜层数对屏蔽效能影响的研究在交变磁场中,由于薄膜各层之间的距离很近,它们之间会发生相互作用,从而影响屏蔽效能㊂由于其中感应的涡流,可以通过导电屏蔽来屏蔽交变磁场,在许多资料中给出了单层屏幕的屏蔽效能计算方式[4],形式如公式(1)所示㊂k0э=(1+ωLэRэ()2)(1)其中,k3表示屏蔽因子,L3是屏蔽电感系数,R3是屏蔽阻抗㊂然而,在实践中有时需要使用由几层不同厚度组成的金属网络,要分析由多个导电层组成的金属网络对交变磁场的屏蔽效能,就需要考虑以下形式,每个导电层表示为由并联的电感L和电阻R组成的等效电路,其中L是层电感,R表示屏幕对流过其中的涡流的电阻㊂一般来说,n层结构㊁场源和测量装置的等效电路,如图1所示㊂磁场由频率为w的交流电I0经过的线圈L0产生,在没有屏蔽的情况下,在接收线圈Lᶄ中感应出电图1㊀等效电路示意图动势,如公式(2)所示㊂U0=iωI0k L0L(2)其中,k是线圈的互感系数㊂由于我们考虑的是用封闭的屏蔽设备对源进行屏蔽的研究,我们可以假设源和屏蔽层之间的连接,以及各屏蔽之间的连接是完整的,使用I1 I n表示各个屏蔽层中的电流,可以为每层中出现的电动势编写一个包含n个方程的系统,如公式(3)所示㊂iωL1+R1iωL12 iωL1niωL21iωL2+R2 iωL1niωL n1iωL n2 iωL n+R n éëêêêêêùûúúúúúˑI1I2I næèçççççöø÷÷÷÷÷=iwL01I0iwL02I0iwL0n I0æèçççççöø÷÷÷÷÷(3)第i个和第j个线圈的互感用L ij表示㊂我们将寻找屏蔽系数作为在没有屏蔽和有屏蔽的情况下在接收线圈中感应的电动势能的比率,如公式(4)所示㊂k0э=U0U0-Uэ(4)其中,Uэ是由在屏蔽中流动的涡流引起的,如公式(5)所示㊂Uэ=kðn i=1iωL i LᶄL i(5)从公式(3)中我们可以发现如公式(6)所示㊂Uэ=k L i LᶄI0(1-11+ðn i=1iωL i R i(6)将公式(2)和公式(5)代入公式(4)我们得到屏蔽因子的值如公式(7)所示㊂k0э=1+ðn i=1iωL i R i|k0э|=1+ω2(ðn i=1L i R i)2(7)521纤维复合材料2024年㊀同样屏蔽因子对数,如公式(8)所示㊂kэ=20lg|k0э|=10lg(1+ω2(ðn i=1L i R i)2)(8)从公式(7)可以看出,与单层屏蔽相比,多层屏蔽的屏蔽系数的频率依赖性的性质没有改变,屏蔽层的电阻与制成它的材料的比体积电阻(ρI)成正比,与层厚(d i)成反比,电感与材料的磁导率(μI)成正比,公式(7)可以如公式(9)所示㊂|k0э|=(1+Aω2(ðn i=1u i d iρi)2(9)其中,A是取决于屏蔽几何形状的比例因子㊂给定频率下的最大屏蔽将是公式(9)括号中总和的最大值㊂如果屏蔽层总厚度固定为d=d1+d2 + +const,那么这种线性函数的最大值将在处d =d i实现㊂因此,我们可以得出结论,由具有高导磁率和低电阻率的金属制成的给定厚度的单层屏蔽将具有最大的磁场屏蔽效能㊂在实践中,更方便的是使用薄膜材料表面电阻的值来代替它的比体积电阻,其表面电阻值如公式(10)所示㊂kэ=10lg(1+Aω2(ðn i=1μiρSi)(10)通过沉积在平坦介电基板上的各种厚度的铝膜如表1所示,在交变磁场中的屏蔽效能的测量数据㊂表1㊀各种厚度铝膜在交变磁场中的屏蔽效能测量结果(dB) F/mHzd/mm20406080100 0.157121516 0.31218242831 0.51626323536 12037435259 3>30>59>63>64>65㊀㊀理论研究表明,由高导磁率和低电阻率的金属制成的给定厚度的单层屏蔽层将具有最大的磁场屏蔽效能㊂然而,不排除多层涂层,但在这种情况下,有必要优化技术和提高经济性㊂还应该注意的是,虽然薄膜屏蔽的理论模型可以给出正确的定性结论,但它们并不能给出足够准确的定量结果㊂2.2㊀金属薄膜材质对屏蔽效能影响的研究对于聚苯乙烯和塑料等电子元器件屏幕而言,在不加热基材的情况下提供所需的导电薄膜参数至关重要㊂由于铝㊁铜和铁镍等可以进行等离子体化学反应并获得氮化物㊁氧化物等化合物,通过工艺参数的控制改变所得导电薄膜的结构和性能,基于此,选择铝和铜作为高导电材料,选择铁和镍作为铁磁性材料㊂采用磁控溅射和真空沉积的方法制备薄膜屏蔽涂层,因为它们可以控制生产过程中和生产后的薄膜屏蔽涂层的物理机械参数,如表面电阻率㊁体积电阻率㊁附着力㊁厚度和屏蔽效能等㊂单层屏蔽涂层的测试样品列表及其特性如表2所示㊂表2㊀单层屏蔽涂层的测试样品列表及其特性样品序号材料厚度/μm体积电阻之比/Ω㊃cm1.0铝(0.9)402㊃10-31.1铝(0.999)102㊃10-41.2铝(0.999)603㊃10-41.3镁1010-41.4钢202㊃10-31.5铜505㊃10-4为了测试多层屏蔽涂层的屏蔽效果,制作了两层和三层导电薄膜屏蔽层样品,使用铝层与铁和铜层的组合,多层屏蔽涂层的测试样品列表及其特性如表3所示㊂表3㊀多层屏蔽涂层的测试样品列表及其特性样品序号涂层材料涂层总厚度/μm体积电阻之比/(Ω/cm2)薄膜厚度//μm 2.1铝-铁600.2铝-40,铁-20 2.2铁-铝300.22铁-20,铝-10 2.3铝-铁-铝450.13铝-10,铁-20,铝-15 2.4铝-铜250.13铝-10,铜-15 2.5铝-铜550.1铝-40,铜-15在样品2.1~2.3中,一层具有高磁导率的材料(铁)既是电磁场源的外层又是内层㊂因此,应该研究屏蔽中层的交替对其效能的影响㊂使用三个样品对光学透明屏蔽层进行比较分析㊂第一个是在玻璃基板上通过真空沉积和光刻获得50μm厚的铜光栅,光栅周期为400μm,带宽为200μm;第二个样品是在绝缘橡胶基板上制备具有相同几何参数的光栅;第三个样品是通过在玻621㊀1期透明金属薄膜在电磁屏蔽中的应用璃基板上磁控沉积0.25μm厚的半透明氧化硅和3.0nm厚的镍薄膜获得的,试验数据总结如表4所示㊂表4㊀光学透明屏蔽层分析使用样品的参数样品序号基体材料涂层材料涂层厚度/μm光栅周期/μm3.1玻璃铜50400 3.2绝缘橡胶铜50400 3.3玻璃二氧化硅+镍0.25电子显微镜研究表明,透明导电薄膜涂层具有分散结构,颗粒形状接近球形,不同粒径的分散镍膜的电磁辐射的反射系数K和透射率T的频率依赖性如图2所示[4]㊂图2㊀玻璃基板上分散的镍膜的T(λ)和R(λ)关系图1-3(T)和1'-3'(R)对应粒径1.5㊁2.0㊁3.0nm表2~表4试验样品在电场和磁场中的屏蔽效能的测量结果如表5和表6所示㊂表5㊀电场屏蔽效能样品序号频率/Hz0.10.30.5 1.0 3.0 5.07.010.01.0>5041>70 1.1>5032>70 1.2>50>55>70 1.3>50>55>60 1.4>80>80>801.5>70>75>802.1>70>75>80 2.2>50>55>70 2.3>60>70>75 2.4>40>47>55 2.5>70>75>80续表5样品序号频率/Hz0.10.30.5 1.0 3.0 5.07.010.0 3.133333333846>50>50 3.2>60>70>75 3.31714121212111510表6㊀磁场屏蔽效能样品序号频率/Hz0.10.30.5 1.0 3.0 5.07.010.01.00.20.40.82.0 5.08.011.015.0 1.10.20.6 1.0 2.57.010.41316.8 1.2 4.211.014.622.233.137.94245.6 1.30.20.7 1.1 3.07.511.014.217.0 1.400.10.20.30.8 1.5 2.1 3.21.519.129.5323848.157.156.2452.10.30.9 1.3 2.58.011.014.117.9 2.20.20.30.6 1.1 2.6 5.17.69.2 2.30.40.9 1.63.38.011.014.117.9 2.40.20.40.6 2.05.59.511.3142.50.20.6 1.23.08.011.014.017.03.211.530.535.0415163.550.541由表5和表6中实验数据分析可知,铜膜的屏蔽效能与相同厚度的铝膜的屏蔽效能几乎没有差异㊂至于钢膜,由于电阻率高,其屏蔽效果在此频率范围内明显降低㊂从表6中可以看出,频率为3 MHz或更高的溅射铜膜会产生足够强的屏蔽效能(超过10dB),而对于连续铜膜,该频率约为100 kHz,频率比超过了一个数量级,造成这种差异的原因在于通过真空沉积获得的薄膜的结构特征,电子显微镜研究表明,沉积的薄膜由细晶粒组成,其大小取决于影响金属沉积在基板上的各种因素,平均而言,晶粒尺寸可以从单位到几十微米不等,在薄膜生长过程中,晶粒相互接触,然而,在接触面上,金属晶体结构的周期性被打破,晶粒间形成势垒,阻止电流在晶粒间流动[12-14],这些结果与理论计算定性一致㊂2.3㊀喷涂透明导电薄膜后显示器外壳的屏蔽效能研究就信息安全而言,计算机中最脆弱的元素是显示器,因此,测量喷涂屏蔽涂层后的显示器外壳的721纤维复合材料2024年㊀屏蔽效能很重要㊂在显示器的塑料外壳上通过真空沉积方法制备铝膜屏蔽涂层,厚度为40-50μm,测量了屏蔽效能,结果如表7所示㊂表7㊀显示器主体的电磁场屏蔽效能,dB显示器类型频率/MHz0.010.10.53.010301003005008001000АМSТRАD4543463626122415101012АМSТRАD4547463728182218242216TDC>60>70>604338202431202518 3㊀结语(1)多层导电薄膜样品的测试结果表明,使用A1-Fe和A1-Fe-A1(样品2.1和2.3)导电薄膜的屏幕可获得最佳的电磁屏蔽效果,其中铁层与辐射源隔绝铝层可以降低磁场强度,一般来说,多层薄膜屏幕的屏蔽效能(通过磁场测量)低于单层铝屏幕㊂(2)铝薄膜屏幕的电磁场屏蔽效能,与氧化硅镍的半透明屏幕(表4和表5)相比,它们具有更高的屏蔽效能㊂(3)电子结构元件屏幕屏蔽涂层的最佳选择是厚度为30~50μm的单层铝导电薄膜㊂真空沉积在电子结构元件上的铝膜涂层厚度均匀,耐腐蚀,对聚苯乙烯的附着力高,弯曲强度大,并且屏蔽效能高㊂然而,由于氧化铝对铝膜的自钝化作用,在组装电子复合体的组件时会出现所谓的 接头 问题,这个问题可以通过在铝膜表面沉积一层氧化硅镍薄膜来解决㊂参考文献[1]徐宇翔.计算机的电磁兼容性[J].电子材料与电子技术,2003.[2]车珂珉.计算机视频辐射分析与一种安全防范措施的具体实现[D].东北大学,1998.[3]МаркинА.В.Безопасностьизлученийотсредствэлектронно-вычислительнойтехники:домыслыиреальность//Зарубежнаярадиоэлектроника.-1989.ɴ12.-с.102-124.[4]КнязевЛ.Н.,КечневБ.В.Конструированиерадиоэлектроннойиэлектронно-вычислительнойаппаратурысучетомэлектромагнитнойсовместимости.-М.:Радиоисвязь,1989.-244с.[5]B.N.彼特罗夫斯基,冯家珍.无线电电子设备电磁兼容性[M].航空工业出版社,1992.[6]王生浩,文峰,郝万军,等.电磁污染及电磁辐射防护材料[J].环境科学与技术,2006,29(12):3.[7]方伟.双屏蔽层屏蔽效能分析及其设计应用[J].科技创新导报,2011(36):1.[8]王敏,李兴德,孙广先.电磁透波复合材料结构疲劳寿命预测研究[J].纤维复合材料,2020,37(04):114-118. 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阐述影响电磁屏蔽效能的因素现代信息社会随着通信技术的发展,车载通信及电子对抗系统中集成的电气及电子设备越来越多,这些设备之间通过电磁场辐射和信号传导相互影响,使得电磁兼容问题成为系统设计和使用中必须面对的问题。
为保证设备正常工作,系统稳定可靠,电磁屏蔽设计必不可少。
电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播路径,从而消除干扰。
电磁屏蔽设计是车载系统电磁兼容设计的重要组成部分。
一.电磁屏蔽的概述电磁屏蔽主要是用来防止高频电磁场的影响,从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。
基本原理是采用低电阻值的导体材料,利用电磁波在屏蔽体表面的反射、在导体内部的吸收及传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。
在处理电磁干扰问题的各种手段中,电磁屏蔽是最基本和有效的。
其最大好处是不会影响电路的正常工作。
故不需要对电路做任何修改。
电磁屏蔽的目的就是抑制電磁噪声的传播,使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰(EMI)的同时也不产生电磁干扰,通常采用导电性、导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。
屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:在电磁场中同一地点没有屏蔽存在时的电磁场强度与有屏蔽时的电磁场强度的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
二、影响屏蔽效能的因素电磁波在穿过屏蔽体时会发生能量损耗,具体可分为:反射损耗和吸收损耗。
反射损耗:当电磁波入射到不同介质的分界面时,因反射现象引起的电磁能量衰减称为反射损耗。
电磁波穿过屏蔽体的反射损耗应为两个界面上反射损耗的总和。
多次反射修正因子:电磁波在屏蔽体界面进行多次反射后,会有一部分泄漏到空间中。
应该考虑进屏蔽效能的计算,这就是多次反射修正因子。
在电磁屏蔽设计时,应注意以下问题:1、材料的导电性和导磁性越好,屏蔽效能越高,但实际中的屏蔽材料不可能兼顾这两方面。
工程实际中屏蔽材料的选择,应根据电磁干扰特点来决定侧重于导电性还是导磁性。
2、频率较低时,反射损耗是主要的屏蔽机理,应侧重选用导电率较高的屏蔽材料。
1.隐身技术,准确的术语应该是“低可探测技术( Low Observability technology)” , 简称为“LO技术”。
广义上讲可包括:雷达隐身、红外隐身、电磁隐身、声隐身和可见光隐等。
2.按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料。
3.电磁屏蔽材料是依赖材料中导电或导磁组分的高导电性或高导磁性。
4.电磁波屏蔽和吸收材料都是为了降低材料对电磁波的透射作用。
电磁屏蔽材料对电磁波的作用原理是反射和吸收。
吸波材料对电磁辐射的作用原理是吸收。
5.趋肤深度(skin depth)定义为电磁波从进入良导体媒质至场强振幅衰减为表面值的1/e倍时所传输的距离,以δ表示。
结论:(a) 对于高频电磁波,良导体的导电率很大,所以趋肤深度很小;(b) 金属对高频电磁波具有很好的反射作用。
6.(1) 比吸收率(SAR):单位质量(m)的生物组织中所感应的电场能量值(W),表示为:SAR =W m (W/kg)(2) 安全剂量:通过热效应的临界比吸收率采用加权安全系数后得到的新的参数,用相关的外部场强值来衡量。
7.屏蔽效能的大小取决于反射衰减与吸收衰减数值的大小。
在金属屏蔽体内,衰减系数与金属材料的电导率以及磁导率有关。
反射衰减是由于电磁感应而产生的新的电磁场所引起:• 电磁感应在金属表面会产生感应电流,由此会产生一个新的电磁场。
当新产生的电磁场与原来电磁场的方向相反时,就会产生一定的抵消作用,造成电磁场能量的衰减,称为反射衰减。
• 屏蔽材料与其周围介质的阻抗相差越大,则反射衰减就越大。
8.就隐身材料的组成而言,其基本组成只有两部分:基体(matrix)和吸波剂(absorber)。
其中,吸波剂为隐身材料性能的决定因素。
吸波剂的本征物理特性、结构、形貌、粒度以及聚集态等都对提高材料的损耗性能和拓宽有效吸收频段起着关键作用。
(1电磁参数2吸收剂密度3吸收剂粒度4吸收剂形状5工艺性能6环境稳定性)9.物质在电磁场作用下会表现出极化、磁化和传导效应,其分别可以用介电常数ε、磁导率和和电导率σ来表征。
体积电阻率值体积电阻率是指物质在单位体积内电流通过时所产生的电阻。
它是描述物质导电性能的重要指标之一,也是材料科学和电子工程领域中的基本参数。
本文将从不同角度解析体积电阻率的意义和应用。
一、体积电阻率的概念和计算方法体积电阻率是指在单位体积内的电阻,通常用ρ表示。
计算公式为ρ = R * A / L,其中R为电阻,A为截面积,L为电流通过的长度。
二、体积电阻率与材料导电性能的关系体积电阻率可以反映材料的导电性能,导电性能越好,体积电阻率越低。
例如,金属材料由于其自由电子的存在,具有较低的体积电阻率,可以很好地导电。
而绝缘材料由于电子几乎不能在其内部自由移动,体积电阻率较高,导电性能差。
三、体积电阻率在材料选择和设计中的应用1. 材料选择:在电子元器件设计中,需要选择合适的材料作为导体或绝缘体。
体积电阻率是一个重要的考虑因素之一,低体积电阻率的导体可以降低电阻损耗,提高电路的效率;高体积电阻率的绝缘材料可以阻止电流泄漏,保证电路的稳定性和安全性。
2. 电路设计:在电路设计中,需要考虑电阻的大小和分布情况。
通过合理选择材料和优化电路结构,可以降低电阻,提高电路性能。
体积电阻率是衡量电阻大小的重要指标之一,可以帮助设计人员选择合适的材料并进行电路优化。
3. 电热设备:在电热设备中,体积电阻率的大小直接影响设备的发热效果。
高体积电阻率的材料可以将电能转化为热能,提高设备的发热效率;低体积电阻率的材料可以减少电阻损耗,提高设备的能效比。
四、体积电阻率在材料研究和工程应用中的挑战1. 温度效应:体积电阻率与温度密切相关,随着温度的升高,材料的体积电阻率通常会增加。
这对于一些需要稳定导电性能的应用来说是一个挑战,需要在材料选择和设计中考虑温度因素。
2. 材料性能的一致性:同一批材料中,不同样品的体积电阻率可能存在一定的差异。
在实际应用中,需要保证材料性能的一致性,以确保电路的可靠性和稳定性。
3. 复合材料的体积电阻率:对于复合材料来说,其体积电阻率是由基体材料和填充物的导电性能共同决定的。
ESD防静电测试标准本标准规定了电子设备在静电放电(ESD)环境下的性能要求和测试方法。
本标准适用于所有可能接触到静电放电的电子设备。
1. 静电放电抗扰度测试目的:确定电子设备在静电放电环境下的抗扰度。
方法:按照相关标准进行静电放电抗扰度测试,如IEC 61000-4-2。
2. 设备接地和连接测试目的:确保电子设备的接地和连接符合要求,以避免静电放电对设备产生影响。
方法:使用接地电阻测试仪或其他相关仪器进行测试。
3. 静电敏感度测试目的:确定电子设备对静电放电的敏感度。
方法:在设备上施加一定量的静电放电,观察设备的性能表现。
4. 静电耐受度测试目的:检验电子设备在静电放电环境下的耐受度。
方法:对设备进行重复的静电放电测试,观察设备是否出现故障或性能下降。
5. 表面电阻测试目的:测量电子设备表面的电阻值,以评估其静电放电性能。
方法:使用表面电阻测试仪进行测试。
6. 体积电阻测试目的:测量电子设备的体积电阻,以评估其静电放电性能。
方法:使用体积电阻测试仪进行测试。
7. 静电屏蔽效能测试目的:评估电子设备的静电屏蔽效能。
方法:在设备上施加一定量的静电放电,测量设备外壳的电压降,计算静电屏蔽效能。
8. 绝缘电阻测试目的:测量电子设备的绝缘电阻,以评估其防静电性能。
方法:使用绝缘电阻测试仪进行测试。
9. 耐压测试目的:检验电子设备在高压环境下的性能表现。
方法:按照相关标准进行耐压测试,如IEC 61000-4-5。
10. 电磁兼容性测试目的:确保电子设备在电磁兼容性方面的性能符合要求。
影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素
屏蔽是利用屏蔽体(特定性能的材料)阻止或衰减电磁骚扰能量的传输,是抑制电磁干扰的重要手段之一。
屏蔽有两个目的:限制内部辐射的电磁能量泄漏;防止外来的辐射干扰进入。
根据屏蔽的工作原理可将屏蔽分为三大类:电场屏蔽、磁场屏蔽和电磁屏蔽。
影响屏蔽材料的屏蔽效能的因素主要有以下几点:
1)材料的导电性和导磁性越好,屏蔽效能越高,但实际的金属材料不可能兼顾这两个方面,例如铜的导电性很好,但是导磁性很差;铁的导磁性很好,但是导电性较差。
应该使用什么材料,根据具体屏蔽主要依赖反射损耗、还是吸收损耗来决定是侧重导电性还是导磁性;
2)频率较低的时候,吸收损耗很小,反射损耗是屏蔽效能的主要机理,要尽量提高反射损耗;
3)反射损耗与辐射源的特性有关,对于电场辐射源,反射损耗很大;对于磁场辐射源,反射损耗很小。
因此,对于磁场辐射源的屏蔽主要依靠材料的吸收损耗,应该选用磁导率较高的材料做屏蔽材料。
4)反射损耗与屏蔽体到辐射源的距离有关,对于电场辐射源,距离越近,则反射损耗越大;对于磁场辐射源,距离越近,则反射损耗越小;正确判断辐射源的性质,决定它应该靠近屏蔽体,还是原理屏蔽体,是结构设计的一个重要内容。
5)频率较高时,吸收损耗是主要的屏蔽机理,这时与辐射源是电场辐射源还是磁场辐射源关系不大。
6)电场波是最容易屏蔽的,平面波其次,磁场波是最难屏蔽的。
尤其是(1KHz 以下)低频磁场,很难屏蔽。
对于低频磁场,要采用高导磁性材料,甚至采用高导电性材料和高导磁性材料复合起来的材料。
屏蔽效能的计算用途与材料一,电磁屏蔽效能电磁屏蔽是解决电子设备电磁兼容问题的重要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决,特别是随着电路工作的频率日益提高,单纯依靠线路板设计往往不能满足电磁兼容标准的要求。
电子设备的屏蔽设计与传统的结构设计有许多不同之处,一般的在结构设计师如果没有考虑屏蔽问题,很难满足电磁兼容性要求。
所以再设计电子产品时,必须从一开始就考虑电磁屏蔽问题。
电磁屏蔽主要是用来放置高频电磁场的影响,从而有效地控制电磁波从某一区域向另一区域进行辐射传播。
基本原理是才艺欧诺个低电阻值得导体材料,利用电磁波在屏蔽体表面的反射以及在到体内部的吸收和传输过程中的损耗而产生屏蔽作用。
电磁屏蔽的目的就是抑制电磁噪声的传播,使处在电磁环境中的仪器在避免电磁干扰的同时也不产生电磁干扰,通常采用导电性导磁性较好的材料把所需屏蔽的区域与外部隔离开来。
屏蔽体的有效性是用屏蔽效能来度量的,屏蔽效能定义为:电磁场中同一地点没有屏蔽存在时电磁场强度E1 与有效屏蔽时的电磁场强度E2 的比值,它表征了屏蔽体对电磁波的衰减程度。
用于电磁兼容目的的屏蔽体通常能将电磁波的强度衰减到原来的百分之一甚至百万分之一,因此通常用分贝来表述屏蔽效能。
一般民用产品机箱的屏蔽效能在40dB 以下,军用设备机箱的屏IOOdB 以上的屏蔽效能一般要达到60B,屏蔽室或屏蔽舱等往往要达到10OdBO蔽体是很难制造的,成本也很高。
二,屏蔽材料选择(1) 金属铁磁材料适用于低频(f<300Hz) 磁场的磁屏蔽。
较常用的有纯铁、铁硅合金 (即硅钢等)、铁镍软磁合金(即坡莫合金 ) 等。
相对磁导率μr 越高,屏蔽效果越好;层数越多,屏蔽也越好。
(2) 非金属磁性材料——铁氧体磁性材料该材料在高频时具有较高的磁导率,电导率较大,且具有较高的介电性能,已广泛应用于高频弱电领域。
(3) 良导体材料适用于高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽。
介电常数和体积电阻率的关系
介电常数和体积电阻率之间存在一定的关系。
它们都与材料的电性能有关,且这两个参数都与绝缘材料有关。
介电常数是衡量绝缘体储存电能的能力,代表了电解质的极化程度和对电荷的束缚能力。
介电常数越大,对电荷的束缚能力越强。
而体积电阻率是材料每单位立方体体积的电阻,表示材料用作电绝缘部分的效能。
体积电阻率越高,材料的电绝缘性能越好。
介电常数和体积电阻率呈反比关系。
也就是说,介电常数越大,体积电阻率越小;反之,介电常数越小,体积电阻率越大。
这种关系反映了绝缘材料在电场作用下的性能表现,对于电容器、电缆等电子设备的设计和制造具有重要的意义。
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之袁州冬雪创作屏蔽效能等级的划分qZh安规与电磁兼容网一般布局件的屏蔽效能分为以下六个等级,各级屏蔽效能指标规定如下:E级:30-230 MHz 20 dB;230-1000 MHz 10 dBqZh安规与电磁兼容网D级:30-230 MHz 30 dB;230-1000 MHz 20 dBqZh安规与电磁兼容网C级:30-230 MHz 40 dB;230-1000 MHz 30 dBqZh安规与电磁兼容网B级:30-230 MHz 50 dB;230-1000 MHz 40 dBqZh安规与电磁兼容网A级:30-230 MHz 60 dB;230-1000 MHz 50 dBT 级:比A级高10dB或者以上,和/或对低频磁场、1GHz以上平面波屏蔽效能有特殊需求qZh安规与电磁兼容网屏蔽效能等级由高至低分别为:T级 ?A 级 ?B级 ?C级 ?D级 ?E级.一般统称T级和A级为高等级屏蔽效能,B级和C级为中等级屏蔽效能,D级和E级为低等级屏蔽效能.一般布局件只需要注明需要达到哪一级即可,但是选用T级时需要注明详细的指标要求和其他特殊要求机柜通风孔的电磁屏蔽设计机柜通风孔的电磁屏蔽设计各权威机构或专家对电磁兼容都有自己的见解,互相略有分歧.通俗的说电磁兼容( EMC)是设备或分系统在其电磁环境中能正常工作且分歧错误该环境中的任何事物构成不克不及承受的电磁骚扰的才能.处理电磁兼容应该站在系统的角度,全面地对待问题.电磁兼容涉及电路设计、 PCB布线、电缆设计、系统规划、布局设计等多方面问题,甚至与软件设计都有关系.2 、处理 EMC 问题的手段当设备中“电磁干扰源—耦合途径—敏感部件”三要素同时存在时,才会出现 EMI问题.EMC设计就是针对三要素中的一个或几个,采纳某些技术措施,限制或消除其影响,从而得到兼容性好、成本和重量可承受的设计.从实际上讲,单板是所有EMI问题的源头,即“电磁干扰源”,是EMC设计的重中之重.应该花费90%的精神放在单板设计上面.布局和电缆屏蔽设计是处理“耦合途径”的有效法子,也是处理RE(今朝最棘手的问题)的有效手段,但是一般不要提出太高的要求.由于布局屏蔽的工艺稳定性差、加工装置影响十分大,其一致性差,设计时应该留较大的平安余量.布局的屏蔽是以成本为代价的,要求越高,成本会急剧增加.布局屏蔽是实现产品电磁兼容的重要手段,完整的布局屏蔽体要达到 90dB 的屏蔽效能是毫不坚苦的.屏蔽体由于散热、部件装置、缝隙等问题降低了屏蔽效能.开孔时必须思索到屏蔽辐射干扰的因素.电缆设计主要是线缆规划以及是否采取屏蔽电缆.单板的 EMC 设计、电缆设计这里不予讨论,主要阐述布局的屏蔽问题.3 、布局对 EMC 的影响布局设计与产品 EMC指标相关的主要有:辐射发射( RE),辐射敏感度(RS)-- 屏蔽、接地工频磁场敏感度( MS)-- 磁屏蔽静电放电( ESD)-- 接地传导发射( CE),传导敏感度(CS) --滤波器的接地布局设计影响最大的指标是辐射发射( RE),静电放电(ESD),一般不思索疾速瞬态脉冲串(EFT)、浪涌(SURGE)、电压跌落与中断(DIPS)三个指标.4 、布局屏蔽的基础实际按欲屏蔽的电磁场性质分类,通常分为三大类:电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁场屏蔽.电场屏蔽的基来历根基理是操纵金属屏蔽体的电场屏蔽作用,其必须知足完善的屏蔽和杰出接地两个条件才干完成电场屏蔽.磁场屏蔽的基来历根基理是操纵高磁导率金属屏蔽体停止磁场屏蔽.电磁场屏蔽的原理主要是基于电磁波穿过金属屏蔽体发生波反射和波吸收的机理.反射主要取决于波阻抗与金属的阻抗之比.比值越大,反射越大.因此:对于高阻场(电场)主要是反射,低阻场(磁场)几乎没有反射.这就是低频磁场屏蔽十分坚苦的原因.在高频段,为平面波,其波阻抗固定为 377欧姆.电磁波在金属资猜中传输会发身衰减,衰减程度取决于资料的导磁率、导电率.对于电场,导电率高的资料衰减大;对于磁场,导磁率高的资料衰减大.显然,资料越厚,衰减程度大,屏蔽效果好.5 、缝隙与开孔对电磁屏蔽的影响5. 1 缝隙对屏蔽的影响当屏蔽体存在缝隙时,对反射和衰减的影响较大.反射:当缝隙最大尺寸大于λ/4时,几乎没有屏蔽效果;小于λ/20时有基本的屏蔽效果,小于λ/100时有抱负的屏蔽效果.当缝隙的深度较大时,由于多次反射的累计效果,可以大大提高缝隙的屏蔽效果,这就是波导通风板的原理.衰减:缝隙对电磁波衰减的影响见下图所示,可见由于缝隙的存在减弱了衰减作用.设在金属屏蔽体中有一无限长缝隙,其间隙为g,屏蔽体厚度为t,入射电磁波的磁场强度为H 0 ,泄漏到屏蔽体中的磁场强度为H p ,当趋肤深度§>0.3g,有 H p =H 0 -?t/g公式标明: t越大,g越小,泄漏越小.当缝隙的直线尺寸接近波长时,屏蔽体自己能够成为辐射体单个缝隙的屏效近似计算(平面波)式中: N = j 6.69 f g X 10-5 f : 频率(MHz)g: 缝隙的长度(cm) t : 缝隙深度(cm)实际应用中坚苦在于缝隙的长度 g如何取值,应该根据紧固点的间隔、零件的刚性以及连系面的概况特性决议最终取值.从经济性和可操纵性的角度思索,紧固点间隔取以下经历值:对于型材、压铸件之间的配合,取150 - 200,甚至更大;对于钣金件之间,特别是单层板直接毗连,例如右图,取20-50.详细取值还需思索缝隙的深度以及基材的刚性和概况状态等因素.例如,当折弯次数多时,由于零件的刚性好,可以取大值;如果仅仅是单层钢板(或铝板)直接压紧,由于刚性差,应该取小值.举例:两个1.5mm钢板,折弯10mm,螺钉间距25mm,屏效大约为1GHz:35dB.从工程实际的角度看片面要求紧固点多是不实际的,再者一般要求缝隙的最大尺寸为mm级,单单要求紧固点多也是没有意义.为了提高缝隙的屏效,可采纳的措施有:提高零件的刚性、概况精度等增加缝隙的深度在缝隙中装置屏蔽资料5. 2 开孔对屏蔽的影响5. 2 开孔对屏蔽的影响由于散热、装置按钮、开关等原因,需要在屏蔽体上开圆形、正方形或矩形的孔洞,如图 3所示,这时应注意孔的方向,以包管涡流能在资猜中的平均分布.显然(d)效果较好,(b)和(c)不克不及达到屏蔽要求,有能够成为狭缝天线.设孔面积为S,屏蔽体面积为A,当知足A>>S,圆孔的直径或方孔的边长比波长小的多时,有 H p =4(S/A) 3/2 H 0若有n个孔构成阵列孔,则: H p =4n(S/A) 3/2 H 0在实际使用中,阵列孔的屏效工程计算公式如下:SE = Aa + Ra + Ba + K1 + K2 + K3Aa:孔的传输衰减Ra:孔的单次反射损耗Ba:多次放射修正1:孔个数有关的修正项K2:趋肤深度分歧引起的低频修正项K3:相邻孔耦合的修正项该计算公式颠末美国军方某实验室反复测试验证过,是比较实用的计算公式.举例:钢板,孔径 3.2,间距 4.5,板厚 1.2,数量900个,屏效30MHz:50dB,1GHz: 35dB5. 3 提高开孔的屏蔽效能的措施对于阵列孔,影响因素最大的是孔的深度,其次是孔的最大尺寸.当散热与屏蔽存在抵触时,比较抱负的方式是增加孔的深度,同时增加孔的最大尺寸,或者减小孔的最大尺寸,同时减小孔间距(增加孔的数量).工程实际中,阵列孔的屏蔽效能最高为30dB/1GHz.如果需要更高等级,或者屏蔽和散热抵触十分突出,可以思索采取波导通风板.波导通风板的屏蔽效能可以十分高(一般至少可以达到60dB/1GHz),孔隙率大(高于90%),是一种抱负的通风方式.但必须注意其昂贵的价格,还有今朝应用还不成熟,除非特殊情况,一般不建议使用.通风孔的屏蔽效能稳定性、一致性十分好,设计时基本上不必思索平安余量问题.5. 4 屏蔽开孔部件的选用为了减少辐射,一般情况下对开孔可以停止屏蔽.屏蔽资料大致分为 5 类:1. 金属丝网金属丝网是通过对金属薄板切缝,再整体拉伸而制成的.金属丝网通风量大,成本低,是今朝通风孔屏蔽(平易近用)主要采取的一种方法.但这种资料的最大缺点是高频性能较差,尤其对高于 500MHz以上的电磁波几乎不起屏蔽作用,因此已不克不及知足现代电子设备的屏蔽要求.2. 打孔金属板打孔金属板是在金属板上采取数控钻床(冲床)打出通风孔阵而制成的,是今朝各类设备,尤其是平易近用设备应用最多的一种通风屏蔽形式,所具有的优点与金属丝网相同.这种资料的缺点仍然是高频性能较差,其屏蔽效能随频率的增加而以 20dB/10倍频程下降.(例如Φ3孔阵的打孔金属板在1GHz时,屏蔽效能只有20dB左右),从而大大限制了打孔金属板的使用范围.3.波导通风窗铝制波导通风窗:铝制波导通风窗是采取普通铝箔经涂胶粘接、拉伸成型、固化、与外框毗连、导电处理等工艺过程而制成的.具有通风量大、重量轻、高频性能好的突出优点,是今朝各类电子设备,尤其是军用电子设备应用最多的屏蔽通风部件.其缺乏是通风窗由铝材制成,因而其低频磁屏蔽效能较差.钢制波导通风窗:钢制通风波导窗是采取碳钢带经冲压成型、拼接、真空钎焊而制成的.与铝制通风波导窗相比,其最突出的优点是低频磁屏蔽效能较高,整体刚性好,特别适用于频带较宽、应用环境恶劣的设备.4.铝带叠压网通风窗铝带叠压网通风窗采取多层概况涂有聚乙烯粘接资料的铝制带状物(宽度约 2 ~ 3mm)叠压而制成的,除了有一定的屏蔽效能外,还具有滤尘的作用.由于铝制带状物具有较大的间隙,因此其低频和高频屏蔽效能都较低.5.发泡金属通风窗发泡金属通风窗是由经特殊工艺制成的带有大量层叠微孔的镍、铁等.。
pa66体积电阻
体积电阻(Volume Resistivity)是指单位体积物质的电阻值,
常用单位是Ω·m。
绝缘材料的体积电阻越大,其导电性越小。
体积电阻用来描述材料的导电性能,是衡量材料绝缘性能的重要指标。
根据提供的信息“pa66”,可以推测是指聚酰胺66材料(Polyamide 66),是一种常见的工程塑料,具有较好的机械
性能、热稳定性和耐化学性能。
但并没有具体提供它的体积电阻值。
不同材料的体积电阻值会有很大的差别,具体数值需要根据具体材料的测试数据或厂商提供的技术参数来确定。
在选择材料时,可以参考材料的体积电阻值来评估其导电性能和应用场景。
体积电阻与屏蔽效能的关系
体积电阻是指导体材料的电阻,在电路中起到限制电流流动的作用。
屏蔽效能是指导体对干扰电磁波的屏蔽能力,能够阻止外部电磁波对电路的影响。
体积电阻与屏蔽效能有着密切的关系,下面将从理论和实验两个方面来探讨二者之间的关系。
首先,理论上体积电阻与屏蔽效能是成正比的。
根据欧姆定律,导体材料的电阻与它的长度、横截面积和导体材料的电阻率有关。
而体积电阻正是导体材料的电阻与其体积的比值。
当体积电阻越大时,导体材料对电流的限制作用就越强,从而能够减少对电路的干扰。
因此,体积电阻越大,导体材料的屏蔽效能就会越好。
其次,实验数据也证明了体积电阻与屏蔽效能之间的关系。
一项实验通过改变导体材料的体积电阻来观察其对电磁波的屏蔽效能。
实验中选取了不同导体材料,通过改变其长度和横截面积来调节体积电阻的大小。
实验结果显示,体积电阻越大的导体材料对电磁波的屏蔽效能越好,能够有效地阻止电磁波的干扰进入电路。
进一步的研究发现,导体材料本身的电阻率也会对屏蔽效能产生影响。
电阻率是导体材料固有的物理量,可以通过改变材料的组成和结构来调节。
实验中,相同体积电阻的导体材料,当其电阻率较大时,能够提供更好的屏蔽效能。
这是因为电阻率较大的导体材料在电流通过时会消耗更多的能量,从而减少了电磁波对电路的影响。
另外,屏蔽效能与导体材料的形状和布局也有关。
实验结果表明,对于相同体积电阻的导体材料,形状和布局的改变会显著影响其屏蔽效能。
比如,导体材料的形状越接近完全闭合的结构,能够提供更好的屏蔽效能。
而布局方面,导体材料的排列方式、间距和厚度等因素也会对屏蔽效能产生影响。
因此,在设计实际应用中,需要综合考虑导体材料的体积电阻、电阻率以及形状布局等因素,以达到最佳的屏蔽效能。
综上所述,体积电阻与屏蔽效能有着密切的关系。
从理论上来看,体积电阻越大,导体材料的屏蔽效能就越好;而实验数据也证实了这一点。
此外,导体材料的电阻率、形状和布局等因素也会对屏蔽效能产生影响。
因此,在实际应用中,需要综合考虑这些因素,以选择合适的导体材料和设计优化的结构,以提高屏蔽效能。
除了体积电阻,导体材料的电磁波屏蔽效能还与其他几个因素密切相关。
首先,频率是影响屏蔽效能的一个重要因素。
不同频率的电磁波在导体中的传播方式不同,从而导致对电磁波的屏蔽效果也不同。
一般而言,对于低频电磁波,其波长较长,容易通过导体的缝隙或孔洞进入电路,因此需要较好的屏蔽材料来阻挡。
而对于高频电磁波,其波长较短,容易产生电流集中现象,需要使用具有较好导电性和较高体积电阻的材料来吸收电磁波能量。
因此,在实际应用中,需要根据电磁波的频率选择合适的导体材料和结构来实现最佳的屏蔽效能。
其次,材料的导电性对屏蔽效能也有重要影响。
在电路中,电流往往会沿着导体表面进行传导,而不是通过导体的内部。
因此,导体材料的导电性能对屏蔽效能起着至关重要的作用。
一
般来说,导电性能越好的材料,电流传输越顺畅,能够更有效地吸收电磁波能量,从而提高屏蔽效能。
常见的优良导电材料包括铜、铝等金属材料,它们具有较高的导电性能和较低的电阻率,是制作电磁波屏蔽材料的常用选择。
此外,导体材料的厚度也会对屏蔽效能产生影响。
一般而言,材料的厚度越大,对电磁波的屏蔽效果越好。
这是因为较厚的材料可以提供更多的屏蔽层来吸收电磁波能量,并阻挡电磁波的渗透。
然而,厚度过大也会增加制作成本和重量,降低材料的灵活性。
因此,在实际应用中需要综合考虑屏蔽效能和材料性能之间的平衡,选择合适的厚度。
最后,导体材料的表面粗糙度和处理方式也会影响屏蔽效能。
在导体材料的表面,存在微小的凸起和凹陷,形成的不规则结构能够增加电阻。
因此,表面粗糙度越大,导体材料的屏蔽效能越高。
此外,通过一些特殊的处理方式,如金属涂层、涂覆等,也可以进一步提高导体材料的屏蔽效能。
这些处理方式能够形成更好的封闭表面,减少电磁波进入电路的机会,提高屏蔽效能。
总之,体积电阻与屏蔽效能的关系是复杂而多变的。
除了体积电阻之外,导体材料的电磁波屏蔽效能还受到频率、导电性、厚度以及表面粗糙度和处理方式等因素的影响。
在实际应用中,需要综合考虑这些因素,选择合适的导体材料和结构来实现最佳的屏蔽效能。
随着科技的不断进步,对于高频电磁波的屏蔽需求也越来越高,未来可能会出现更多创新的材料和技术,以满足不同领域的屏蔽需求。