导电金属纤维在塑料中的应用
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电力用纤维增强塑料在输电线路绝缘杆的应用研究引言随着电力需求的不断增长,输电线路的安全和可靠性变得尤为重要。
作为输电线路的重要组成部分之一,绝缘杆在保障电力传输的安全和稳定性方面起着关键的作用。
传统的绝缘杆通常由木质或金属材料制成,然而,这些材料存在一定的局限性,如重量大、绝缘性能不稳定以及易受环境因素影响等。
为了提高绝缘杆的性能和可靠性,近年来,电力用纤维增强塑料在输电线路绝缘杆中的应用得到了广泛研究和开发。
1. 电力用纤维增强塑料的特性和优势电力用纤维增强塑料,也称为复合材料,是一种由纤维和基质组成的材料。
纤维通常采用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维等,而基质则为塑料。
这种材料具有以下几个特性和优势:1) 高强度和刚度:纤维增强塑料的强度和刚度远远超过传统的木质或金属材料,使其能够承受较大的压力和张力。
2) 优异的绝缘性能:电力用纤维增强塑料具有良好的绝缘性能,能够有效地防止电流泄漏和电弧爆炸等电力故障。
3) 耐候性和耐腐蚀性:纤维增强塑料能够在恶劣的环境条件下长时间使用,不受阳光、雨水和化学物质的侵蚀。
4) 轻量化:相比传统材料,纤维增强塑料具有较低的密度,使得绝缘杆更加轻便和易于安装。
2. 纤维增强塑料在输电线路绝缘杆中的应用情况2.1 提高输电线路的安全性纤维增强塑料作为绝缘杆材料,能够有效地提高输电线路的安全性。
它的高强度和刚度保证了绝缘杆能够承受较大的机械载荷,如强风、暴雨等极端天气条件下的冲击。
此外,纤维增强塑料的良好绝缘性能可以防止电流泄漏和极化现象,从而减少电力事故的发生。
2.2 提高输电线路的可靠性传统的木质绝缘杆容易受到昆虫、霉菌和腐蚀等因素的侵蚀,从而降低了输电线路的可靠性。
而纤维增强塑料具有优异的耐候性和耐腐蚀性,能够在恶劣环境中长时间使用而不损失性能。
这意味着绝缘杆的寿命得到延长,减少了维修和更换的频率,提高了输电线路的可靠性和运行稳定性。
2.3 降低输电线路的运营成本传统的木质和金属绝缘杆在制造、安装和维护方面都存在一定的成本。
塑料制品的电子性能和导电材料应用1. 前言在当今社会,塑料作为一种广泛使用的材料,以其独特的轻便、耐用、成本低等优点在各个领域中发挥着重要的作用。
特别是近几十年来,随着科学技术的不断发展,塑料的电子性能和导电性能得到了广泛关注和研究。
本文将详细探讨塑料制品的电子性能以及导电材料在其中的应用。
2. 塑料的电子性能2.1 导电性塑料通常被认为是一种不良导电材料,然而在某些特定条件下,某些塑料材料却能表现出较好的导电性。
例如,聚苯胺、聚噻吩等共轭聚合物,它们具有较好的电子迁移率和导电性,可以用于制备导电涂层、透明导电膜等。
2.2 绝缘性塑料作为一种良好的绝缘材料,在电子器件中有着广泛的应用。
例如,聚乙烯、聚丙烯等非极性塑料具有较好的绝缘性能,常用于电缆的绝缘层。
同时,某些聚合物如聚酰亚胺,具有极高的热稳定性和良好的绝缘性能,可应用于高温环境下的绝缘场合。
2.3 半导体性除了导电性和绝缘性,塑料还具有半导体性能。
共轭聚合物如聚苯胺、聚噻吩等,其电导率介于导体和绝缘体之间,可以应用于传感器、有机发光二极管等领域。
3. 导电材料在塑料制品中的应用3.1 导电填料的添加为了改善塑料的导电性能,通常需要在塑料中添加导电填料。
常用的导电填料包括碳黑、石墨、金属粉末等。
通过控制填料的种类、粒径、含量等因素,可以调节塑料的导电性能,满足不同应用场景的需求。
3.2 导电涂层和导电膜利用导电塑料制备的涂层和膜,可以应用于电磁屏蔽、抗静电等领域。
例如,将导电聚合物涂覆在塑料制品表面,可以形成抗静电涂层,减少静电的积累。
3.3 传感器和有机电子器件塑料基底由于其轻便、成本低、易于加工等优点,在传感器和有机电子器件领域具有广泛的应用前景。
例如,将敏感元件制备在塑料基底上,可以实现对环境因素的监测。
同时,塑料基底还可以应用于有机发光二极管、有机太阳能电池等器件。
4. 总结本文对塑料制品的电子性能和导电材料应用进行了分析。
通过调控塑料的导电性、绝缘性和半导体性能,可以应用于导电涂层、导电膜、传感器等众多领域。
电力用纤维增强塑料制品的可靠性分析与评估引言随着能源需求的不断增长,电力行业对可靠性和安全性的要求也越来越高。
电力设备和绝缘材料的可靠性对于保障电力系统的正常运行至关重要。
近年来,电力用纤维增强塑料制品因其高强度、轻质和耐腐蚀等优势逐渐成为电力行业中常用的材料。
本文将对电力用纤维增强塑料制品的可靠性进行分析与评估,以提供决策者更好地了解其在电力行业中的应用潜力。
1. 纤维增强塑料制品的特性和优势电力用纤维增强塑料制品是通过将纤维材料(如玻璃纤维、碳纤维等)与塑料基体(如聚酯树脂、环氧树脂等)相结合形成的复合材料。
相较于传统的金属材料,纤维增强塑料制品具有以下特性和优势:1.1 高强度和轻质:纤维增强塑料制品具有优异的力学性能,如抗拉强度和弯曲强度高于一般的金属材料,同时具有较低的密度,使其成为电力设备中负载承受和支撑组件的理想选择。
1.2 耐腐蚀性:纤维增强塑料制品能够在恶劣的环境条件下长期使用,对于电力系统中的化学物质和潮湿环境具有良好的耐腐蚀性。
这使得纤维增强塑料制品能够在海洋、沿海地区以及高湿度环境中广泛应用。
1.3 绝缘性能:纤维增强塑料制品具有优异的绝缘性能,能够有效隔离电力设备中的电流,减少因电流漏失而引起的能量损耗和安全隐患,提高电力系统的稳定性和安全性。
2. 电力用纤维增强塑料制品的可靠性分析可靠性是指在特定条件下,设备或材料在一定时间内实现预期功能的能力。
针对电力用纤维增强塑料制品,其可靠性分析应从以下几个方面进行评估:2.1 物理性能测试:通过对纤维增强塑料制品的物理性能进行测试,如抗拉强度、抗压强度、弯曲强度等,以评估其在电力系统中承受负载的能力。
此外,还可以进行耐腐蚀性能测试,以确保其在电力环境中的长期可靠性。
2.2 绝缘性能测试:对电力用纤维增强塑料制品的绝缘性能进行测试,包括介电常数、体积电阻率、击穿强度等指标,以评估其在电力设备中作为绝缘材料的可靠性。
2.3 寿命评估:通过进行加速老化试验和长期使用试验,评估电力用纤维增强塑料制品的寿命和可靠性。
电力用纤维增强塑料在输电杆塔上的应用实践随着电力需求的不断增长和电网建设的加快推进,传统的金属杆塔已经无法满足电力输送的需求。
针对这个问题,近年来,电力行业开始大规模应用纤维增强塑料(简称FRP)材料作为替代材料用于输电杆塔的建设和维护。
FRP材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在电力输送方面有着广阔的应用前景。
本文将围绕电力用纤维增强塑料在输电杆塔上的应用实践,从材料优势、结构设计以及施工安装等方面展开论述。
首先,我们来看一下电力用纤维增强塑料相对于传统金属杆塔的优势。
纤维增强塑料采用优质的复合材料,兼具轻质和高强度的特点。
相比传统的金属杆塔,FRP材料的密度较小,可以减轻杆塔的自重,从而减少了杆塔本身对地基的荷载,提高了杆塔的稳定性和抗风能力。
此外,FRP材料具有良好的耐腐蚀性,不受大气中的氧化作用等因素影响,延长了杆塔的使用寿命,降低了维护成本。
与Metal构成材料相比,FRP材料的导电性很低,避免了电流的损失,提高了输电效率。
综上所述,纤维增强塑料具有较高的强度、较低的密度和良好的耐腐蚀性,是一种理想的替代材料。
其次,电力用纤维增强塑料杆塔的结构设计也是成功应用的关键。
输电杆塔的结构设计需要考虑到力学性能、稳定性和抗风能力等因素。
FRP材料在结构设计方面的优点使得杆塔可以更好地承受风荷载和其他外力作用。
具体来说,电力用纤维增强塑料杆塔采用轻型材料制造,通过专业的模拟分析和实验验证确保杆塔在各种工作条件下的安全可靠性。
此外,纤维增强塑料杆塔采用了空腔结构设计和锚杆固定等技术手段,提高了杆塔的整体刚度和抗风能力,保证了输电线路的稳定运行。
这些创新设计与准确的工程计算相结合,使得纤维增强塑料杆塔的结构更加合理、安全、可靠。
最后,我们来讨论一下电力用纤维增强塑料杆塔的施工安装。
电力输电杆塔的施工需要考虑到安全性、施工难度以及成本等方面的因素。
相比传统的金属杆塔,FRP材料的施工和安装更加便捷。
FRP材料具有轻质的特点,可以减少人力和机械设备的投入,在施工过程中节省了时间和成本。
塑料的抗静电性与导电性探究塑料是一种广泛使用的材料,应用于各行各业。
然而,由于其特殊的性质,塑料常常会产生静电并对其它设备造成干扰。
因此,我们有必要探究塑料的抗静电性和导电性,以了解其对静电的响应以及可能的解决方案。
一、塑料的抗静电性抗静电性是指材料对静电的产生和积聚的抵抗能力。
在塑料中,抗静电性的差异主要取决于其组成成分以及加工方式。
一种常见的改善塑料抗静电性的方法是添加导电剂,如碳黑或金属粉末。
这些导电剂可以导电并减少静电积聚的可能性。
然而,需要注意的是,塑料的抗静电性并非一成不变。
在特定条件下,如高湿度或低温环境下,塑料可能会失去抗静电性。
因此,在特殊情况下,我们需要采取其他方法来解决静电问题,例如通过加湿或加热的方式来减少静电的产生。
二、塑料的导电性与抗静电性相对应的是塑料的导电性。
塑料通常是绝缘性材料,不易导电。
然而,在一些特殊应用中,需要将塑料赋予导电性能,例如在电子设备中用作电磁屏蔽材料。
为了增加塑料的导电性,可以采用以下方法之一。
首先,添加导电填料,如金属纤维或导电纤维。
这些填料能够形成连通网络,并提供导电通路。
其次,对塑料进行表面处理,如离子注入或涂覆导电材料。
这些方法能够在表面形成导电层,从而赋予塑料导电性。
需要注意的是,在进行导电改性时,我们还需要考虑塑料的整体性能。
添加导电填料或进行表面处理可能会对材料的力学强度或耐化学性能产生影响。
因此,在选择导电改性方法时,需要进行合理的权衡,以满足特定应用的要求。
三、塑料抗静电和导电应用案例塑料的抗静电和导电特性使其在许多应用中得以发挥作用。
以下是几个典型的案例:1. 电子产品外壳:通过将塑料赋予抗静电性,可以避免静电对电子元件的干扰,保护电子设备的正常运行。
2. 医疗设备:在一些医疗设备中,需要使用导电塑料,以便有效地屏蔽电磁辐射并减少干扰。
3. 防爆设备:在一些易燃环境中,需要使用抗静电和导电塑料,以减少静电引发的火灾和爆炸风险。
电力用纤维增强塑料制品的导电性能与电磁屏蔽效果研究随着电力设备和电子设备的广泛应用,对电磁屏蔽及导电材料的需求日益增长。
纤维增强塑料作为一种低成本、高性能的材料,被广泛应用于电力领域。
本文将重点研究电力用纤维增强塑料制品的导电性能与电磁屏蔽效果。
首先,让我们探讨纤维增强塑料的导电性能。
纤维增强塑料中常用的导电填料包括导电纤维、导电粉末和导电纳米材料等。
导电纤维是最常用的填料之一,它具有优异的导电性能和良好的拉伸强度。
导电纤维可以通过在纤维增强塑料中形成导电网络,提供电流的导通路径。
此外,导电纳米材料如碳纳米管和导电聚合物也被广泛研究,它们具有高导电性和良好的分散性,能够提高纤维增强塑料的导电性。
其次,我们需要研究电力用纤维增强塑料制品的电磁屏蔽效果。
在电力领域,电磁屏蔽是必不可少的。
纤维增强塑料制品中的导电填料不仅能够提供导电性能,还能有效屏蔽电磁波的干扰。
导电填料在纤维增强塑料中形成的导电网络可以吸收和分散电磁波,并抑制其传播。
此外,导电填料的分散性也对电磁屏蔽效果有重要影响。
良好的分散性能确保了填料能够均匀地分布在纤维增强塑料中,提高电磁屏蔽效果。
研究表明,纤维增强塑料中导电填料的类型、含量和分散性对导电性能和电磁屏蔽效果有重要影响。
首先,不同类型的导电填料具有不同的导电性能。
导电纤维通常具有较高的导电性能,在较低的填充率下就可以实现较好的导电性能。
而导电纳米材料则需要较高的填充率才能达到相同的导电性能。
其次,导电填料的含量也会影响导电性能和电磁屏蔽效果。
随着填充率的增加,导电网络的连通性将得到改善,导电性能将得到提高。
同时,较高的填充率也有利于提高电磁屏蔽效果。
然而,过高的填充率可能导致材料的强度和韧性下降,因此需要在导电性能和力学性能之间进行平衡。
最后,导电填料的分散性也对导电性能和电磁屏蔽效果有影响。
良好的分散性能可以确保导电填料均匀地分布在纤维增强塑料中,提高导电性能和电磁屏蔽效果。
金属纤维概论一、金属纤维简介金属纤维是近年来发展起来的新型工业材料,是现代科学的一个重要领域。
金属纤维通过金属丝材复合组装,多次集束拉拔、退火、固溶处理等一套特殊工艺制成,每股有数千、数万根。
金属纤维表面积非常大,使其在内部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着超常的性能。
金属纤维丝径可达1-2微米,延伸率大于1%,纤维强度可以达到1200-1800Mpa,甚至超过了材料本身的抗拉强度。
由于金属纤维的内部结构、物理化学性能以及表面性能等在纤维化过程中发生了显著的变化,金属纤维不但具有金属材料本身固有的高弹性模量、高抗弯、抗拉强度等一切优点,还具有非金属纤维的一些特殊的性能和广泛的用途。
金属纤维与有机、无机纤维相比,具有更高的弹性、挠性(8µm的不锈钢纤维的柔软性相当于13µm的麻纤维)、柔韧性、粘合性(在适度表面处理时,和其他材料的接合性非常好,适用于任何一种复合素材)、耐磨耗性、耐高温(在氧化环境中,温度达600℃可连续使用)、耐腐蚀(耐HNO3、碱及有机溶剂腐蚀)性,更好的通气性、导电性、导磁性、导热性以及自润滑性和烧结性。
同时,金属纤维独特的环保及可重复利用性,更是大大提高了其在社会生产生活中的使用价值。
以金属纤维为基材构成的复合材料在电子、化工、机械、军事、纺织、食品、医药等行业被广泛开发利用,开拓了广阔的应用前景。
金属纤维作为一种新兴的纤维材料已经受到政府部门及各行各业的高度重视。
二、金属纤维外观金属纤维从外观上看多种多样。
按材质分有不锈钢纤维、碳钢纤维、铸铁纤维、铜纤维、铝纤维、镍纤维、铁铬铝合金纤维、高温合金纤维等;按形状则可分为长纤维、短纤维、粗纤维、细纤维、钢绒、异型纤维等。
三、金属纤维生产方法金属纤维的生产方法有传统的拉丝切断法、还有熔抽法、集束拉拔法、刮削法、切削法等。
目前纤维最小的直径可达0.5微米,最长可达几十米甚至几百米。
目前各国生产的金属纤维中,碳钢纤维居多,其次是不锈钢、铝、黄铜纤维和铸铁纤维。
纤维增强塑料在电力设备绝缘接头中的应用效果探讨电力设备的绝缘接头对于电力传输和保护至关重要。
传统的绝缘接头主要采用金属材料,如铜和铝,以提供足够的绝缘性能。
然而,随着科技的不断发展和材料技术的进步,纤维增强塑料材料正逐渐在电力设备绝缘接头中得到广泛应用。
本文将探讨纤维增强塑料在电力设备绝缘接头中的应用效果。
首先,纤维增强塑料具有优异的绝缘性能。
纤维增强塑料材料通常采用玻璃纤维、碳纤维和芳纶等增强材料与树脂基体相结合制成。
这些增强材料具有良好的绝缘性能,能够有效隔离电流,减少电力设备的漏电和火灾风险。
与传统的金属材料相比,纤维增强塑料的绝缘性能更加稳定可靠。
其次,纤维增强塑料具有较低的导热性能。
在电力设备运行过程中,会产生大量的热量,如果绝缘接头导热性能过高,可能会导致绝缘材料熔化或变形,从而影响电力传输的安全性。
纤维增强塑料具有较低的导热性能,能够有效抵抗电力设备中的高温,提供良好的绝缘保护。
另外,纤维增强塑料具有优异的机械性能。
电力设备绝缘接头在使用过程中需要承受较大的力和压力,因此必须具备良好的机械强度和耐冲击性。
纤维增强塑料的增强材料可以增加材料的强韧性和硬度,使其在承受外力时不易破裂或变形。
这种优异的机械性能,使纤维增强塑料能够在复杂的电力设备环境中长期稳定运行。
此外,纤维增强塑料具有良好的耐腐蚀性能。
电力设备通常在恶劣的环境条件下工作,如高湿度、强酸碱、化工腐蚀等。
传统的金属绝缘材料容易受到腐蚀和氧化的影响,降低了绝缘性能。
然而,纤维增强塑料由于其树脂基体的特殊结构,具有较强的耐腐蚀性能,可以抵御各种腐蚀介质的侵蚀,提供长期稳定的绝缘保护。
最后,纤维增强塑料材料具有良好的加工性能。
相较于金属材料,纤维增强塑料在加工过程中更加灵活方便。
它可以通过注塑、挤出等成型工艺制造成复杂的绝缘接头形状,适应各种复杂的设计需求。
同时,纤维增强塑料还可以进行二次加工,如钻孔、切割等,以满足特定电力设备绝缘接头的安装和布线需求。
纤维增强塑料在电力输电线路上的应用与发展电力输电是现代工业社会中不可或缺的重要环节,而纤维增强塑料作为一种优质材料,在电力输电线路上的应用与发展具有重要的意义。
纤维增强塑料以其轻质、高强度、绝缘性能优秀等特点,在电力输电线路中有着广阔的应用前景。
本文将从纤维增强塑料的优势、应用领域以及发展前景等方面进行探讨和分析。
首先,纤维增强塑料具有轻质高强度的特点。
相比于常用的金属材料,如钢铁和铝合金等,纤维增强塑料具有较低的密度和较高的强度,能够在保持相对轻盈的同时,承受较大的外部压力。
这种特点使得纤维增强塑料适用于电力输电线路中需要长跨距的情况,减轻了电力线路的自重,提高了线路的运行稳定性。
其次,纤维增强塑料具有优异的绝缘性能。
在电力输电线路中,绝缘材料的选择至关重要,直接影响到线路的安全性和可靠性。
纤维增强塑料的绝缘性能优秀,能够有效地阻止电流通过材料表面流动,减少了电线外覆绝缘物的需求,提高了电力输电线路的绝缘效果。
此外,纤维增强塑料还具有耐腐蚀、耐候性好等优点,能够在复杂的气候和环境条件下长期稳定运行。
纤维增强塑料在电力输电线路中的应用领域广泛。
首先,纤维增强塑料电缆套管是传统铁塔电力线路改造的重要组成部分。
相比于传统的铁塔电力线路,纤维增强塑料电缆套管具有重量轻、安装方便等优势,能够降低线路的建设和维护成本,提高线路的可靠性。
其次,纤维增强塑料还可以用于制造电缆绝缘层、绝缘支撑等部件,用于保护电线电缆,提高线路的安全性。
此外,纤维增强塑料还可以应用于制造高压输电线路中的横担、绝缘子等关键部件,以提高电力输送的效率和可靠性。
随着科技的不断发展,纤维增强塑料在电力输电线路上的应用正在不断扩展和创新。
首先,纤维增强塑料复合材料的研究和开发有望进一步提高纤维增强塑料的强度和耐候性。
通过加入适量的纳米颗粒、纳米纤维等,可以改善纤维增强塑料的力学性能,使其更加适用于大跨越电力线路等高强度要求的场合。
其次,纤维增强塑料的生产工艺和装备正在不断完善和创新。
详情说明导电防静电工程塑料POM【聚甲醛】POM(聚甲醛树脂)定义:聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物。
是一种白色或黑色塑料颗粒,具有高硬度、高钢性、高耐磨的特性。
主要用于齿轮,轴承,汽车零部件、机床、仪表内件等起骨架作用的产品。
导电防静电POM是以POM原料为基料,添加碳纤、炭黑、金属纤维、金属粉、抗静电母粒等混炼而成。
可达到抗静电、静电消散、导电和电磁波干扰(EMI)屏蔽等功能,导电防静电POM具有高刚性,高硬度,机械强度高,耐磨,自润滑性,较高弹性模量,耐化学药品性等性能。
永久性防静电型POM系列(Permenant antistatic POM)等级Grade 材质规格Materailspecification型号Model表面电阻率Surfaceresistan Ω颜色colour成型方法Processingmethod产品应用Application永久性防静电型Permenant antistatic POM永久防静电本色EE-H80010E8-10E10本色ecru/可配色注塑、挤出Injectionextrution汽车配件、棒材、板材、齿轮、轴承、耗材配件、电子电器零配件等东莞市品硕防静电塑胶静电消散型POM系列(Permenant antistatic POM)等级Grade 材质规格Materailspecification型号Model表面电阻率Surfaceresistan Ω颜色colour成型方法Processingmethod产品应用Application静电消散型Static dispassive POM碳纤防静电EC-E60010E6-10E9黑色Black注塑、挤出Injectionextrution汽车配件、棒材、板材、齿轮、轴承、耗材配件、电子电器零配件等POM炭黑防静电EB-E60010E6-10E9黑色Black导电型POM系列(Permenant antistatic POM)等级Grade 材质规格Materailspecification型号Model表面电阻率Surfaceresistan Ω颜色colour成型方法Processingmethod产品应用Application导电型Conductive POM碳纤导电EC-A30010E3-10E5黑色Black注塑、挤出Injectionextrution汽车配件、棒材、板材、齿轮、轴承、耗材配件、电子电器零配件等POM炭黑导电EB-A30010E3-10E5黑色BlackPOM金属纤维导电ETF-K30010E3-10E5灰色GreyPOM超导电EC-A300≤10E2黑色Black产品应用(Application)导电防静电POM可用于汽车配件、棒材、板材、齿轮、轴承、耗材配件、电子电器零配件等。
塑料制品在电子工业中的应用
在电子工业中经常需要塑料具有抗静电和导电的性能。
可以通过添加特定的导电物质来达到抗静电和导电的目的,如添加特殊的导电碳黑,碳纤维,纳米级的导电微纤维和其它的导电体等。
导电碳黑不能使用在需要进行密封的无尘干净的生产过程中。
碳纤维,纳米碳管和其它的导电材料耐磨性较好,一般不会对其他的材料(如半导体)造成污染。
通过控制调整配方,塑料材料的电气性能可以控制在要求的工作范围内。
当材料的表面电阻为10的6-12次方时就被视为是抗静电的,如果它的表面电阻小于10的6次方时,则视为是导电的。
导电产品:POM板,POM棒等
抗静电产品:POM板,POM棒,超高分子量聚乙烯板,聚碳酸酯PC,聚醚酰亚胺,PEEK棒,聚酰亚胺,等。
电磁辐射的危害近年来电力、电子技术的迅速发展促进了电磁波的广泛应用,各种频率的电磁波被分别用于无线电报、电话、广播、电视、雷达、医疗、通信等,几乎覆盖了现代人工作和生活的所有方面。
电磁波的利用在给人们带来巨大便利的同时,也造成了人工电磁辐射的不断增加。
电磁辐射最严重的危害之一是会导致电磁干扰(EMI)。
随着电子元器件的小型化、集成化、轻量化和数字化发展,各类电子电气设备极易受外界电磁波干扰而出现误动作、图像障碍以及声音障碍等,造成财产损失甚至导致重大事故。
传导/辐射干扰信号耦合通道此外,电磁辐射产生的电磁污染还通过热效应、非热效应和累积效应对人体健康造成重大伤害,是看不见、摸不着的“隐形杀手”。
电磁辐射已被世界卫生组织列为继水源、大气、噪声污染之后的第四大环境污染源。
目前,世界各国相继开展了关于电磁辐射的各种研究,制定出相应的电子、电气设备电磁兼容标准以及人体电磁辐射防护标准。
电磁屏蔽原理国际电工委员会IEC对电磁兼容(EMC)的定义是:系统或设备在所处的电磁环境中能正常工作,同时不对其他系统和设备造成干扰。
以上定义中的干扰就是指电磁干扰,它会引起设备、传输通道或系统性能下降。
电磁兼容的技术关键就在于有效地控制电磁干扰,而电磁屏蔽技术是抑制电磁干扰的主要手段之一,大部分电磁兼容问题都可以通过电磁屏蔽来解决。
屏蔽方法的最大好处是不会影响电路的正常工作,因此不需要对电路作任何的修改。
屏蔽前的电磁场屏蔽后的电磁场 E 2H 2电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁波的反射、吸收和引导作用,以屏蔽材料制成的屏蔽体将需要屏蔽的区域封闭起来形成电磁隔离,防止区域内干扰电磁场泄漏出去或区域外电磁场辐射进来,从而减弱和抑制电磁干扰。
电磁屏蔽不仅对辐射干扰有良好的抑制效果,而且对静电干扰和传导耦合干扰的电容性耦合、电感性耦合均有明显的抑制作用。
电磁屏蔽的效果通常用屏蔽效能(SE )表示。
SE = R 1 + R 2 + A + B场强距离入射波=R +A +B=20lg[e t/δ•q/4 •(1-e -2|η|t)] (dB) 屏蔽体的屏蔽效能在低频时主要由屏蔽材料决定,在高频时则主要取决于屏蔽体上的孔洞和缝隙。
电力用纤维增强塑料制品的抗静电性能研究引言:随着电力行业的发展和进步,电力设备在传输和分配电能过程中面临着一系列的挑战。
其中一个重要的问题是静电的产生和积累,这可能导致设备故障、电击危险以及安全事故。
因此,研究电力用纤维增强塑料制品的抗静电性能成为了当前电力行业急需解决的重要问题之一。
静电的产生和影响:静电是由于电子的与缺电子的不平衡而产生的电荷,在某些情况下,会导致电荷积累引起电力设备的故障。
静电积累的影响包括但不限于电击、火灾及设备短路等。
因此,抗静电性能的提高对于电力用纤维增强塑料制品至关重要。
纤维增强塑料制品的抗静电性能研究:纤维增强塑料是一种常见的电力设备材料,它在传输和分配电能方面具有良好的性能。
然而,由于塑料表面的绝缘性质,纤维增强塑料制品容易积累静电。
为了解决这个问题,科学家和工程师们展开了抗静电性能研究。
1. 抗静电表面涂层:在纤维增强塑料制品的表面涂层中添加抗静电剂是常见的改善抗静电性能的方法之一。
抗静电剂能够增加制品表面的导电性,从而降低静电的积累。
这种改良方法简单有效,但有时会导致制品的物理性能下降。
2. 纤维增强剂的选择:纤维增强塑料制品中纤维增强剂的选择也对抗静电性能有着重要影响。
一些研究表明,使用导电纤维增强剂可以显著提高制品的抗静电性能。
这是由于导电纤维增强剂的导电性能可以帮助分散电荷,从而降低积累的可能性。
3. 表面电阻率的改善:表面电阻率是评估纤维增强塑料制品抗静电性能的重要指标之一。
较低的表面电阻率意味着制品表面更具导电性,有利于分散电荷和防止静电积累。
通过添加导电填料,如碳纳米管或导电纤维,以改善制品的表面电阻率,已被广泛研究和应用。
4. 影响因素的研究:除了上述改善抗静电性能的方法,还有许多因素可能影响纤维增强塑料制品的抗静电性能。
这些因素包括材料的湿度、温度、填充剂的含量和形态等。
对于这些影响因素的深入研究将有助于我们更好地理解和改进纤维增强塑料的抗静电性能。
科技成果——不锈钢纤维填充热塑性导电塑料技术开发单位北京大学成果简介在电子/微电子工业高速发展时代,电磁屏蔽材料是防止电磁波污染所必需的防护性功能材料,是目前高新技术领域中的新型电子材料,其屏蔽性能与材料的化学、物理、机械性能都将随着电子工业和通讯技术的飞速发展而日益改善和提高。
电磁屏蔽(EMI)用导电塑料是一种防止电磁波污染的重要防护性功能高分子材料。
在EMC/EMI技术中,通常使用金属屏蔽材料,其屏蔽效能好、性能稳定,但存在比重大、价格贵、易腐蚀、屏蔽性能难于调节等缺点。
一般工程塑料是不导电的,对电磁场几乎无任何屏蔽作用,尤其是对1GHz以下和低频电磁波几乎是完全“透过”的。
为了使塑料具备抗电磁波辐射干扰和防止数字通讯信息泄漏而造成的信息安全性问题,一般使用导电涂料作为电子/电器和通讯产品的表面导电涂层材料,从而达到消除或减轻电磁波干扰的目的。
常使用的处理方法一般分为内部添加、外部处理两个方面。
外部处理包括采用导电涂料及表面金属化处理(电镀、真空蒸镀)或以金属薄片和金属网贴合处理;内部添加则是在塑料、橡胶基材中加入高导电性的材料(如金属)形成导电填料或导电橡胶密封条,以防止电荷造成静电损害(ESD)及产生的电磁波干扰。
添加的常用导电填充料有炭黑、银、铜、镍等金属碎片或粉末,但通常具有添加量高、分散不均、加工困难及对塑料物性影响大等缺点,易造成塑料表面涂层脆裂而失去电磁屏蔽性能。
同时,导电涂料中具有易挥发的有毒有机溶剂,长期使用会严重污染环境。
近期,国内外采用新材料、新工艺、新设备开发出导电纤维与塑料共混复合制备导电塑料,它是继导电涂料之后推入市场的新型轻质高分子复合屏蔽材料,可用于各种环境下要求EMC/EMI效应的电子产品和通讯器材等的塑料壳体,在许多领域具有十分重要的研究意义和市场应用价值。
目前国内市场急需同类功能塑料材料产品的开发与生产。
各种导电纤维的导电性能均不相同,如要达到相同的屏蔽效果,一般需要分别添加导电碳纤维(CCF)10-60vol%、不锈钢纤维(SSF)10-20vol%、镀镍导电碳纤维(NCF)5-50vol%到热塑性塑料基质中形成三维导电网络结构的导电塑料。
新型导电纤维填充型电磁屏蔽塑料张小刚;张贵恩【摘要】介绍了导电纤维填充型电磁屏蔽塑料的组成与特点,讨论了导电纤维填充型电磁屏蔽塑料的产品性能及其影响因素,综述了该材料在电子材料领域的应用及研究进展,提出了未来发展的方向.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】3页(P16-18)【关键词】导电塑料;电磁屏蔽塑料;长径比;抗EMP毁伤;接触角【作者】张小刚;张贵恩【作者单位】中国电子科技集团公司第三十三研究所,山西太原 030006;中国电子科技集团公司第三十三研究所,山西太原 030006【正文语种】中文【中图分类】TQ324.8电磁屏蔽塑料是导电塑料在电磁兼容领域的重要应用。
超细不锈钢纤维(SSF)与短切石墨镀镍纤维(NCF)是当今填充型电磁屏蔽塑料最主要的填充材料[1-2]。
与其他填充材料相比,它们具有更优异的电磁屏蔽性能与机械加工性能,并且制备成本低廉,是未来发展高效、低成本、易加工新型电磁屏蔽塑料的关键原材料[3-6]。
目前,国内较为广泛应用的不锈钢纤维填充型塑料屏蔽体在30MHz~5GHz频率范围内,屏蔽效能达80dB以上,可满足绝大多数电子、电气设备的电磁兼容性要求。
中国电子科技集团三十三所研制的短切石墨镀镍纤维填充型塑料屏蔽体不但具有优良的宽频段(15kHz~18 GHz)电磁屏蔽性能,而且具有抗EMP毁伤功能,在满足电磁兼容性要求的前提下还可抗雷击与脉冲冲击。
近年来,导电纤维填充型电磁屏蔽塑料得到了快速发展,美国GE公司、荷兰DSM公司、美国CHOMERICS公司等国外公司已有多种类型与不同用途的产品面世并获得应用[7-8]。
1 导电纤维填充型电磁屏蔽塑料的特点超细不锈钢纤维(SSF)与短切石墨镀镍纤维(NCF)填充型电磁屏蔽塑料,在屏蔽电磁波的应用上波阻抗较小,反射损耗也较小,制成品的屏蔽体内部的纤维立体导电网络电导率较高,并有一定的厚度,因此以吸收损耗为主。