电磁屏蔽复合材料电磁屏蔽效能探讨

电磁屏蔽导电复合材料Ξ

杜仕国　高欣宝

(军械工程学院)

摘　要　在介绍电磁屏蔽原理的基础上,论述了近年来电磁屏蔽用表层导电材料和导电复合材料的特性与发展,展望了其研究趋势及应用前景。关键词　电磁屏蔽　导电材料　复合材料

随着现代电子工业的高速发展和各类电子产品的普遍使用而产生一种新的公害,即

电磁波干扰(EMI)。一方面,电磁波辐射对周围的电子电气设备造成干扰,产生错误动作;另一方面,其本身对周围的电磁干扰又十分敏感,从而造成计算机信息泄漏等严重的社会

问题。为此,许多发达国家及国际组织近年都制定了相应的法规及标准,如德国的VDE法规、美国的FCC法规以及国际无线电抗干扰特别委员会(ISPR)制定的国际标准和试验方法等,以限制电子公害的发展〔1～3〕。然而,出于降低成本和便于大规模工业化生产的

考虑,这些电子产品的壳体材料大都是采用工程塑料制成,而塑料本身无导电性,对EMI丧失了屏蔽能力。为了解决这一问题,采用导电复合材料进行电磁屏蔽是一种行之有效的

方法。

1　电磁屏蔽的基本原理

电磁屏蔽主要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。其基本原理是:采用低电阻的导体材料,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,通常用屏蔽效果(

SE)表示〔4〕。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,即为屏蔽材料对电磁信号的衰减值,其单位用分贝(dB)表示,可写成如下的方程式〔5〕:

SE=20log(Eb󰃗Ea)

SE=20log(Hb󰃗Ha)(1)

SE=10log(Pb󰃗Pa)

式中,Eb、Ea为屏蔽前、后的电场强度,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,表明屏蔽效果越好。根据Schelkunoff电磁屏蔽理论,金属材料的屏蔽

效果可用下式表示:第22卷　第6期1999年 11月 兵器材料科学与工程ORDNANCEMATERIALSCIENCEANDENGINEERING Vol.22　No.6 Nov.　1999

第４５卷第１２期　

２０１７年１２月　毛纺科技　ＷＯ０ｌ　Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　

ＤＯＩ：１０．１９３３３／ｊ．ｍｆｋｊ．２０１６１２００９１２０５　

不同电磁屏蔽织物的屏蔽效能对比　

潘　振，汪秀琛，苏　莹，李亚萍，路向阳，刘　哲　

（中原工学院服装学院，河南郑卅ｌ　４５１１９１）　

摘要：通过介绍电磁辐射对人体的危害及电磁屏蔽织物研究现状，对比不同电磁屏蔽织物屏蔽效能的重要　

性、影响因素以及基本屏蔽原理。对银纤维织物和金属镀层织物的结构进行分析，采用Ｋｅｙｅｎｃｅ　ＶＫ—Ｘ１１０型形状测　

量激光显微镜观察织物的组织结构以及纤维微观形态，借助小窗法电磁屏蔽效能测试仪测试织物的电磁屏蔽效　

能。通过对比不同织物的屏蔽效能和微观图像，结合电磁理论分析，得出混纺织物的屏蔽效能与组织结构中网眼　

空隙宽度、织物中导电纤维的间距和直径有密切关系；镀层织物的屏蔽效能高于混纺织物的屏蔽效能；含有吸波性　

能的镀层相比单一反射类型的镀层有更好的屏蔽效能。　

关键词：电磁屏蔽织物；屏蔽效能；银纤织物；金属镀层织物　

中图分类号：ＴＳ　１０６　文献标志码：Ａ　

Ｐｒｏｐｅｒｔｙ　ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ　ｏｆ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　

ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｆａｂｒｉｃ　

ＰＡＮ　Ｚｈｅｎ，ＷＡＮＧ　Ｘｉｕｃｈｅｎ，ＳＵ　Ｙｉｎｇ，ＬＩ　Ｙａｐｉｎｇ，ＬＵ　Ｘｉａｎｇｙａｎｇ，ＬＩＵ　Ｚｈｅ　

（Ｆａｓｈｉｏｎ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｏｎｇｙｕａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ　４５　１　１　９　１，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｈａｒｍ　ｏｆ　ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｔｏ　ｈｕｍａｎ　ｂｏｄｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　

ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　ｓｈｉｅｌｄｉｎｇ　ｆａｂｒｉｃ　ｗｅｒｅ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ．ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ，　

- 1 - 金属栅极屏蔽电磁辐射的效果研究

随着现代科技的迅速发展，许多电子产品和电子设备的普及使用，电磁辐射也随之大量释放，因而引起了社会的高度关注，因为它可能导致电磁干扰，影响人体健康和人体健康，甚至引起环境污染。金属栅极屏蔽技术就是为了解决这一问题而发明的。本文将详细介绍金属栅极屏蔽技术，以及它在屏蔽电磁辐射方面的性能和效果。

金属栅极屏蔽技术是一种用金属的把电磁辐射反射回源点的技术，它包括具有振荡器、屏蔽物体、高频带通滤波器和金属栅网的多个零部件。金属栅极的兆欧表示了它的高频带宽，它的屏蔽效果会根据金属栅极的结构和尺寸进行调整，并且金属栅极可以连接绝缘材料，因此可以有效地抑制高频辐射通过绝缘材料外传播而对周围造成的干扰。

金属栅极屏蔽技术有很多优势，首先它可以有效地实现电磁辐射的屏蔽；其次，它可以根据用户的不同需求，进行金属栅极网的定制，以增强屏蔽效果；另外，它可以有效抑制电磁辐射的传播，从而解决传统技术无法解决的问题。

此外，为了更好地评估金属栅极屏蔽电磁辐射的效果，本文还进行了试验研究。在这项研究中，我们试图将金属栅极屏蔽技术应用于实际环境中，并对金属栅极屏蔽电磁辐射的效果进行测试和评价。金属栅极屏蔽技术采用了一系列严格的控制测量技术，来测量金属栅极屏蔽电磁辐射的效果。结果表明，金属栅极屏蔽效果良好，实际的屏蔽效果达到了90％以上，表明金属栅极屏蔽技术可以有效地解决传 - 2 - 统技术无法解决的问题。

根据以上结果，可以发现金属栅极屏蔽技术对于有效地屏蔽电磁辐射，以及防止电磁干扰，保护人体健康和环境起到了积极的作用。由于金属栅极屏蔽技术具有有效抑制电磁辐射传播的特性，因此它在电子设备、卫星通信、电力系统等方面有广泛的应用前景。

总而言之，金属栅极屏蔽技术是一种能够有效地抑制电磁辐射的技术，它不仅对于保护生态环境也有着重要的意义，而且在防止电磁干扰的同时，还可以有效地屏蔽电磁辐射，从而减少电子设备和电子产品对人体健康的不良影响。

徐铭，等：镀铝玻璃纤维复合材料的电磁屏蔽性能研究　ｌ５　

镀铝玻璃纤维复合材料的电磁屏蔽性能研究　

徐铭马眷荣鲍红权　

（中国建筑材料科学研究总院．北京１０００２４）　

摘要　以镀铝玻璃纤维（ＧＦ）为导电填料，填充热固性酚醛树脂（ＰＦ）制备出ＰＦ电磁屏蔽复合材料，并测试了其　体积电阻率和电磁屏蔽效能。结果表明，一定长度下以镀铝ＧＦ作为导电填料仍然具有渗滤性质，且其质量分数大　于４０％后材料的屏蔽效能开始保持稳定，同时用经典的同轴线模型公式估算了相同体积电阻下材料的屏蔽效能，发　现其值与实测值具有一定偏差，分析了偏差的原因，最后指出材料自身结构亦是获得较高屏蔽效能的重要手段之　

‘一Ｏ　关键词　电磁屏蔽复合材料镀铝玻璃纤维　

随着社会的发展及各种电气设备的大量运用，　

引起了诸如电磁辐射、电磁泄密和电磁污染等一系　

列社会及安全问题　，已经严重影响人们的生活和　

工作，因此与之密切相关的电磁屏蔽材料成为当今　

材料研究热点之一。以镀铝玻璃纤维（ＧＦ）为导电　

填充物、酚醛树脂（ＰＦ）为基体的电磁屏蔽复合材　

料，具有导电性能好，屏蔽效能高，质轻价廉等特点。　

笔者采用镀铝ＧＦ和ＰＦ树脂为主要材料，通过热压　

的方法获得了ＰＦ树脂基镀铝ＧＦ电磁屏蔽复合材　

料，研究了镀铝ＧＦ组成成分及材料结构与屏蔽效　

能的关系，同时证明了实测结果与经典的传输线原　

理模型具有一定偏差。　

１实验部分　

１．１主要原材料　

镀铝ＧＦ：镀铝层厚度２～３　ｔｘｍ，直径２０　ｍ，中　

国建筑材料科学研究总院；　

改性镁ＰＦ树脂：固含量为６０％，秦皇岛科诚复　

合材料有限公司。　

１．２主要设备、仪器　

方块电阻测试仪：ｓＴ一２０型，安和盟公司；　

矢量网络分析仪：ＨＰ８７５３ＥＳ型，美国安捷伦公　

司；　

扫描电子显微镜（ＳＥＭ）：Ｓ一３５００Ｎ型，日立公　

司。　

１．３试样制备　

采用溶液混料法，将长ＧＦ裁成２—４　ｍｍ的小　

段，选用丙酮作为树脂溶液稀释剂，将纤维和已经稀　

释过的树脂溶液混合并充分搅拌，随后抽滤、干燥，