不同厚度吸波材料对手机辐射吸收效果对比表
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不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响电磁场屏蔽效果是指材料对电磁辐射的阻隔能力,能够减少或阻断电磁辐射对设备、人体或环境的影响。
不同类型的材料对电磁场屏蔽效果具有不同的影响。
本文将从金属材料、合金材料、导电聚合物材料和复合材料四个方面来讨论不同类型的材料对电磁场屏蔽效果的影响。
一、金属材料对电磁场屏蔽效果的影响金属材料是一种常见的电磁场屏蔽材料。
金属材料具有良好的电导率和反射性能,能够有效地阻隔电磁波的传播。
金属材料对电磁场屏蔽效果的影响主要取决于材料的种类、厚度和形状等因素。
一般来说,金属材料的电磁屏蔽效果随着厚度的增加而增强,但达到一定厚度后效果是递减的。
此外,不同金属材料的屏蔽效果也存在差异,如铁、铜、铝等金属材料的屏蔽效果依次递减。
二、合金材料对电磁场屏蔽效果的影响合金材料是由两种或更多种金属或非金属元素经过熔炼、混合制备而成的材料。
合金材料具有优良的物理性能和电磁屏蔽效果。
与单一金属材料相比,合金材料的电磁屏蔽效果通常更好。
这是因为合金具有多种相互作用的原子结构,使得电致抗、磁导率等性质得到改善,从而提高了电磁波的屏蔽效果。
此外,合金材料的屏蔽效果还与合金成分、结构和加工工艺等因素有关。
三、导电聚合物材料对电磁场屏蔽效果的影响导电聚合物材料是一种特殊的材料,具有金属导电性和聚合物材料的机械性能。
导电聚合物材料可通过掺杂导电粒子(如碳纳米管、石墨烯等)或导电聚合物(如聚苯乙烯、聚丙烯等)的方式实现电磁场的屏蔽。
导电聚合物材料具有轻质和可塑性的特点,相比金属材料更适合柔性电子和可穿戴设备等领域的应用。
导电聚合物材料的屏蔽效果主要取决于导电粒子或导电聚合物的含量、尺寸和排列方式等因素。
四、复合材料对电磁场屏蔽效果的影响复合材料是由两种或两种以上的材料组成的复合结构材料。
复合材料可以根据需要选择导电材料、绝缘材料和介电材料等组分,以实现不同的电磁屏蔽效果。
复合材料通常具有优良的机械性能、导电性能和耐腐蚀性能,能够有效地屏蔽电磁波的传播。
吸波材料在手机NFC应用之对比报告
三星7100手机NFC天线,专门使用在NFC手机天线、RFID设备天线、标签上隔金属用。
表面可匹配与外壳相同颜色。
三星N7100 GALAXY Note2 NFC天线需要贴上一块吸波材料,才能实现读卡,读卡距离更远。
N7100吸波片,贴在N7100手机后盖的NFC天线背面,防止电磁等金属物的干扰,为NFC系统顺利实现读卡提供强大的磁场强度,吸波片可以根据N7100天线模切好,一贴了之,,阻抗匹配读取距离在2~4厘米,反应灵敏度高。
三星Note II N7100NFC吸波材料是在普通吸波材料的基础上经过改进升级调试匹配13.56MHZ的通讯天线使用。
三星7100NFC手机十分热门,基本情况是NFC是Near Field Communication缩写,即近距离无线通讯技术。
是一种非接触式识别和互联技术,可以在移动设备、消费类电子产品、PC 和智能控件工具间进行近距离无线通信。
NFC 提供了一种简单、触控式的解决方案,可以让消费者简单直观地交换信息、访问内容与服务。
NFC由NFC模块与NFC 天线组成。
NFC模块一般由一个高速单片机、射频芯片与匹配电路组成。
当NFC天线发射/接收的电磁波遇到电池等金属物,会在金属表面上形成电子涡流,损失电磁能量,无法实现有效读卡,或降低读卡灵敏度,这时需要在天线与金属之间加贴一块抗金属吸波材料,给电磁场提供回路,实现有效读卡,提高读卡灵敏度增长读卡距离。
不同厚度多孔材料的吸声效果的评价摘要在经济的快速发展过程中,都不可避免的产生一些污染,这些污染对人们的生活质量产生了严重的影响,如今随着城市化进程的加快,各地大大小小的施工不尽其数,丰富的城市生活也不可避免的带来了一定的噪音污染,在污染产生的过程中,及时防治显得尤为重要,对于噪音污染来说,在噪音产生的源头进行控制是最为有效的,在材料领域的不断创新中,新型的建筑材料,如多孔材料,不断地应用到装饰中,在一定程度上避免了噪音的扩散。
聚酯纤维就是一种很好的吸声材料。
在这样的背景下,本文尝试对聚酯纤维的吸声效果进行深入的研究,试图发现不同厚度的聚酯纤维的吸声效果,文中明确了研究的背景、意义和当前的国内外研究现状,并介绍了多孔材料的吸声原理和分类,文中重点是采用实验的方法对2mm、3mm、5mm和7mm的聚酯纤维的吸声效果进行了实验,根据收集到的数据进行了综合分析,实验发现,增加材料厚度,可以显著提高聚酯纤维的吸声系数,尤其是低频吸声系数。
关键词:多孔材料;聚酯纤维;吸声;效果AbstractIn the process of rapid economic development, some pollution is inevitably produced. These pollutions have a serious impact on people's quality of life. Today, with the acceleration of urbanization, there are countless constructions in various areas. Urban life also inevitably brings about certain noise pollution. In the process of pollution generation, timely prevention and control are particularly important. For noise pollution, controlling the source of noise is most effective in the field of materials. In constant innovation, new types of building materials, such as porous materials, are constantly being applied to the decoration, to a certain extent to avoid the spread of noise. Polyester fiber is a good sound-absorbing material. In this context, this article attempts to conduct in-depth research on the sound absorption effect of polyester fiber, trying to find out the sound absorption effect of different thicknesses of polyester fiber. The background, significance of the research and the current research status at home and abroad are clarified in this paper. The principle and classification of sound absorption for materials with multiple materials are introduced. The focus of the paper is to experimentally test the sound absorption effects of 2mm, 3mm, 5mm, and 7mm polyester fibers, and perform comprehensive analysis based on the collected data. Experiments have found that increasing the material thickness can significantly increase the sound absorption coefficient of polyester fibers, especially the low-frequency sound absorption coefficient.Keywords: multi-empty material; polyester fiber; sound absorption; effect目录摘要 (I)Abstract.............................................................................................................................................. I I 1绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2研究意义 (1)1.3国内外研究现状 (2)1.3.1国外研究现状 (2)1.3.2国内研究现状 (2)1.4多孔材料的分类和构造特征 (3)1.4.1多孔材料的分类 (3)1.4.2多孔材料的构造特征 (4)2多孔材料概述 (5)2.1多孔材料的定义 (5)2.2多孔材料的吸声原理 (5)3实验原理与方法 (7)3.1实验原理 (7)3.2实验准备 (8)3.3实验步骤 (10)3.4实验数据 (11)3.5三维多孔热沉几何模型 (11)4结果分析 (13)4.1聚酯纤维的吸声系数分析 (13)4.2空腔厚度对聚酯纤维吸声系数性能的影响 (14)5结论和展望 (16)5.1结论 (16)5.2展望 (17)参考文献 (19)1绪论1.1研究背景随着生活水平的提高,人们对生活质量的诉求越来越高,随着工业的生产,工业噪声,噪声污染越来越受到重视,噪声污染是当今世界公认的环境问题,噪声的危害是多方面的,它不但会加速建筑物和机械结构的老化,影响设备及仪表的精确度和使用寿命,还严重影响人的生活质量,损害人的听觉系统、心血管系统和神经系统。
市场常用吸波材料吸波频率范围1、吸波材料介绍1.1随着现代科学技术的发展,电磁波辐射对环境的影响日益增大。
在机场,飞机航班因电磁波干扰无法起飞而误点;在医院,移动电话常会干扰各种电子诊疗仪器的正常工作。
因此,治理电磁污染,寻找一种能抵挡并削弱电磁波辐射的材料——吸波材料,已成为材料科学的一大课题。
1.2电磁辐射通过热效应、非热效应、累积效应对人体造成直接和间接的伤害。
研究证实,铁氧体吸波材料性能最佳,它具有吸收频段高、吸收率高、匹配厚度薄等特点。
将这种材料应用于电子设备中可吸收泄露的电磁辐射,能达到消除电磁干扰的目的。
根据电磁波在介质中从低磁导向高磁导方向传播的规律,利用高磁导率铁氧体引导电磁波,通过共振,大量吸收电磁波的辐射能量,再通过耦合把电磁波的能量转变成热能。
2、吸收材料的形状2.1 尖劈形微波暗室采用的吸收体常做成尖劈形(金子塔形状),主要由聚氨酯泡沫型、无纺布难燃型、硅酸盐板金属膜组装型等。
着频率的降低(波长增长),吸收体长度也大大增加,普通尖劈形吸收体有近似关系式L/λ≈1,所以在100MHz时,尖劈长度达3000mm,不但在工艺上难以实现,而且微波暗室有效可用空间也大为减少。
2.2 单层平板形国外最早研制成的吸收体就是单层平板形,后来制成的吸收体都是直接贴在金属屏蔽层上,其厚度薄、重量轻,但工作频率范围较窄。
2.3 双层或多层平板形这种吸收体可在很宽的工作频率范围内工作,且可制成任意形状。
如日本NEC公司将铁氧体和金属短纤维均匀分散在合适的有机高分子树脂中制成复合材料,工作频带可拓宽40%~50%。
其缺点是厚度大、工艺复杂、成本较高。
2.4 涂层形在飞行器表面只能用涂层型吸收材料,为展宽频率带,一般都采用复合材料的涂层。
如锂镉铁氧体涂层厚度为2.5mm~5mm时,在厘米波段,可衰减8.5dB;尖晶石铁氧体涂层厚度为2.5mm时,在9GHz可衰减24dB;铁氧体加氯丁橡胶涂层厚度为1.7mm~2.5mm时,在5GHz~10GHz衰减达30dB 左右。
EMC中的电磁波吸收材料技术引言电子设备在电磁环境中的安全性研究最早源于军用设备的电磁信息防泄露研究,称为TEMPEST技术(电磁信息泄露防护技术),已经有40多年的历史了。
电子设备中信息通过传导和辐射的形式向外部泄露,对于信息安全来说电磁辐射比传导更容易被侦获,也一直是TEMPEST技术研究的重点,美国在原理和技术研究上一直处于领先地位。
电子设备的电磁环境安全性在民用电子信息产品领域也同样在进行研究。
与TEMPEST技术不同的是民用电子信息产品主要所考虑的不只是自身的信息泄露问题,而是外部的电磁场是否会影响自身设备的正常工作和自身散发的电磁场是否会影响其它电子信息产品的正常工作,称为EMC(Electromagnetic Compatibility)技术。
EMC的确切含义是:当某设备与其它设备处于共同的电磁环境下时,该设备不会由于同一环境下其它设备的电磁发射而遭受不允许的降级,同时它在正常工作状态下的电磁辐射也不会使同一环境下的其它设备遭受不允许的降级[1]。
为了使处于同一电磁环境下的不同电子电气设备达到“电磁兼容”,必须对不同类型的设备规定相应的EMC 标准,由此产生了大量的国际、区域(如欧洲)、国家和行业标准。
有些是推荐标准,有些是强制性标准。
截止1999年8月,我国共发布了76个EMC国家标准[2]。
1 电磁波吸收材料的研究现状1.1 电磁波吸收材料电磁波吸收材料的研究涉及材料科学、电磁场理论、电磁波吸收材料和吸收体理论、计算数学等,随着材料设计理论和方法的逐渐受到重视,电磁波吸收材料的研究逐渐成为EMC和材料科学中的一个重要分支。
从理论上来讲EMC技术对电磁波吸收材料的基本要求有两点:(1)无反射(既完全吸收);(2)吸收频带尽可能的宽。
寻找无反射吸收材料的新设计方法一直是人们寻求的目的,但吸收材料也同屏蔽材料一样存在着对电磁波的反射问题。
虽然到目前为止人们已经研究了不少的电磁波吸收材料,但是还无法做到无反射吸收。
用于EMI/RF吸波材料性能比较随着工程师们需要遵循的辐射电磁干扰(EMI)规范的不断增多,市场上开始出现各种类型的EMI吸波材料。
一般而言,市场上所提供的这些吸波材料的厚度很薄并具有很好的外形柔韧性,再加上其背面带有粘合剂的设计使得我们能够很容易地将这些吸波材料应用到一些不符合电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)相关规范的产品表面。
因此,选择合适的吸波材料就成为符合EMI/RFI相关规范、维护系统性能完好的一个关键因素。
在10MHz到3000MHz的频率范围内,大部分吸波材料都会采用加入有损耗的磁性材料(例如,羰基铁或者铁氧体粉末等)的方式来削弱其表面电流。
这些表面电流源于有害EMI和导体的相互作用,而且它们的出现还会导致电磁场的二次辐射,因此为了保证产品符合相关规范,通常都会设法降低该表面电流。
除此之外,这些表面电流还可能会对其它电路造成干扰,妨碍系统的正常运行。
比较不同生产厂家提供的吸波材料的性能需要花费大量的金钱和时间。
考虑到EMI测试试验室每天几千美元的费用,试错试验(trialanderrortesting)的次数必须被限制到最少。
因此,通过携带若干种可能会使用到的吸波材料到EMI试验室进行测试以确定效果最好的一种材料的方法已经被证明是一种非常昂贵的解决方法。
而本文所介绍的这种简单的表面电流减小测试装置(SCRF)则允许我们对各种吸波材料样品的性能进行快速、简单的比较,从而缩小吸波材料的选择范围,确定某频率范围内具体EMI问题所需的性能最好的一种或两种吸波材料。
SCRF装置主要由两个经过静电屏蔽的磁场环形天线构成,而且通过将它们小心地放置在相互垂直的位置上可以在相关频率范围内获得70dB甚至更高的隔离度。
SCRF中的一个环形天线被连接到射频(RF)扫频源,而另一个环形天线则被连接到RF扫频接收机。
如果将一块与产品壳体相仿的导体板放置在接近两环形天线的一个固定的位置上,那么就会在导体表面产生电流,该表面电流所产生的二次辐射会被环形天线接收,由此造成的天线接收信号的增大的典型值约为20dB到30dB。
关于手机辐射,一直以来是个有争议性的话题,有的人觉得手机辐射对人体伤害很大,有的人则觉得手机的辐射不足以对人体构成伤害,那么手机辐射到底是怎么回事?我们都知道,手机通话时是通过高频电磁波将电信号发射出去的,发射天线周围存在微波辐射,由高到低依次为天线部、听筒部、键盘部和话筒部,手机通过发送电磁波进行信息传递,这些电波就被称为手机辐射。
手机辐射是靠SAR值来衡量的,SAR值越低,辐射被吸收的量越少,相反SAR值越高则辐射被吸收的量就越多。
国际上有SAR(比吸收率)来定量手机的辐射值,即生物体(包括人体)每单位公斤在单位时间内所吸收的功率,以W/kg为单位,包括全身的、局部的、四肢的数据。
目前,中国手机辐射标准SAR值定为2.0W/kg,参照了欧洲标准,略高于美国1.6W/kg。
以下是目前市场上的主流手机SAR数据对比图:从以上数据可以看出,目前市面上的主流手机都是符合国家对SAR数值要求的,各手机制造商是如何做到这一限值的呢,这主要归功于在手机高分子介质中添加的电磁损耗性物质(吸波材料),吸波材料在手机中的吸波原理是:利用电磁能转换热能的原理,吸收辐射转化成热能释放掉,吸波材料在手机防辐射功能中得不同于市场上的金属屏蔽类产品(防辐射服),它不会对手机信号产生影响。
手机辐射的存在是一个现实问题,所以所有的手机出厂之前都要做SAR测试,欧美国家的手机对电磁辐射要求更高。
目前,手机厂家普遍在产品设计和生产的过程中,采用吸波材料来控制手机内部的电磁干扰和EMC状态,多采取阻燃类的吸波材料。
有的手机厂家还尝试过在手机背壳内部喷涂吸波涂料,但该应用暂时还没有广泛普及,是未来的一个发展趋势。
随着科技的发展,5G手机将成为未来的主流,5G网络拥有更强更快的性能,高频率的信号所产生的电磁辐射也越大,因此电磁屏蔽材料(吸波材料)的作用将越发重要。
当然,对于手机辐射我们也不用过于担心,符合国家标准的手机都是可以放心使用的。
吸波材料参数吸波材料是一种能够有效吸收电磁波能量的材料,广泛应用于电磁兼容、无线通信、雷达隐身等领域。
吸波材料的性能参数对其吸波性能有着重要影响,下面将对吸波材料的参数进行详细介绍。
1. 工作频率范围。
吸波材料的工作频率范围是指其能够有效吸收电磁波的频率范围。
通常来说,吸波材料的工作频率范围越宽,其在不同频段的吸波性能就越好。
因此,选择吸波材料时需要根据实际应用的频率范围来进行合理选择。
2. 吸波性能。
吸波性能是评价吸波材料性能的重要参数,通常用反射损耗和吸收损耗来描述。
反射损耗是指电磁波在材料表面的反射损耗,吸收损耗是指电磁波在材料内部的吸收损耗。
一般来说,吸波材料的反射损耗和吸收损耗越大,其吸波性能就越好。
3. 厚度。
吸波材料的厚度对其吸波性能有着重要影响。
一般来说,吸波材料的厚度越大,其在低频段的吸波性能就越好,而在高频段的吸波性能则会受到影响。
因此,在实际应用中需要根据具体频率范围和吸波要求来选择合适的厚度。
4. 温度稳定性。
吸波材料的温度稳定性是指其在不同温度下的吸波性能稳定程度。
一般来说,吸波材料的温度稳定性越好,其在复杂环境下的吸波性能就越可靠。
因此,在一些特殊应用场景中,需要选择具有良好温度稳定性的吸波材料。
5. 加工性能。
吸波材料的加工性能对其在实际应用中的加工和成型有着重要影响。
良好的加工性能能够保证吸波材料在成型过程中不会出现裂纹、气泡等缺陷,从而保证其吸波性能。
因此,在选择吸波材料时需要兼顾其加工性能。
综上所述,吸波材料的参数包括工作频率范围、吸波性能、厚度、温度稳定性和加工性能等。
合理选择吸波材料的参数,能够有效提高其在电磁兼容、无线通信、雷达隐身等领域的应用性能,为相关领域的发展提供有力支持。
各种吸波材料得比较ChristopherL Holloway沙斐翻译一前言最早暗室(全电波)建于50年代,用于天线测量。
吸波材料由动物毛发编制而成,外涂一层碳,厚2英寸(5、08cm)。
在2、4~10GHz正入射时,反射系数为-20dB。
60年代,以上得吸波材料被新一代、由一定形状得吸波材料所取代,正入射时反射系数为-40dB。
目前普遍使用得聚氨酯锥体40年代就开始研究,60年代才有产品。
正入射时得反射系数为-60dB。
然而可使用得频率范围较高,要求锥体得厚度(尖顶到基座)至少就是几个波长。
电-厚锥体得良好性能主要来源于锥体直接得良好多重反射。
由于锥体得厚度大于波长,锥体得周边反射入射波。
波在相邻得锥体间不断得反射,再反射很多次。
每次反射时总有一部分波被锥体吸收。
因此,仅有小部分抵达锥体基座。
基座吸收后到达金属板,金属板反射后又进入锥体,再通过多重反射与吸收。
最后从锥体得尖返回得波已就是非常小了。
电-厚锥体得最佳性能得获得,依靠锥体内渗碳加载得调节,要求碳负载足够小,以便每次波反射时进入锥体得波尽可能多,但渗碳加载又要足够大,以便充分吸收进入锥体得波得能量。
半电波暗室最早用于70年代,作为开阔场地得替代场地,测量辐射发射。
频率范围为30-1000MHz。
但最早暗室中粘贴得典型得吸波材料厚度为3-6英尺(0、91-1、83m)。
显然在30MHz得频率上,厚度不可能就是几个波长。
因此暗室得频率范围被限制在90-1000MHz。
30-90MHz频段得吸波材料开发缓慢,因为无法预测与测量电-薄吸波材料(即厚度<)得性能,只能安装上以后,测量暗室特性来判定。
直到80年代中期,计算与测量技术发展以后,对小型宽带吸波材料得评估才成为可能。
【4】-【6】中叙述了在理论模型中使用“均质化方法”可以精确地计算吸波材料得反射特性。
【7】-【10】中叙述了使用大测试装置直接测小型宽带吸波材料得反射特性。
在整个30-1000MHz得频段都要获得小得反射率,则小型宽带吸波材料必须使用锥形模型,它们在高频段就是电-厚模型,但在低频段则就是电-薄形材料。