多层多孔轻质合金材料的电磁屏蔽性能研究进展

随着智能通信系统和电子设备等技术的迅速发展,电磁污染已成为一个严重的问题,会导致其它电子设备的系统故障,甚至会危害人体健康。因此,轻质宽频高效的电磁屏蔽材料的研发对于控制电磁污染至关重要,而多层多孔材料在电磁屏蔽领域具有独特的优势。本文综述不同多层多孔结构轻质合金材料电磁屏蔽性能的最新研究进展,阐述组元成分、分布以及制备工艺等与其电磁屏蔽性能之间的本构关系,并对未来的研究方向和发展前景进行展望。     

电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的性能研究

【目的】基于叠层型电磁屏蔽结构模型,将电磁屏蔽碳毡与杨木单板叠层复合制备抗电磁干扰的电磁屏蔽胶合板。研究了电磁屏蔽碳毡的碳纤维填充量对该胶合板的电磁屏蔽性能与胶合性能的影响, 进而探究双层叠层型电磁屏蔽结构模型的可行性。【方法】采用同轴测试方法和抗剪实验分别测试了电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的电磁屏蔽性能和胶合性能,通过微观结构表征分析了碳纤维在电磁屏蔽碳毡内的网络搭接状况。【结果】当碳纤维填充量达到25 g/m²时,电磁屏蔽碳毡内开始形成“三维电磁屏蔽网络”。电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽效能随着碳纤维填充量的增加而逐渐增大; 当碳纤维填充量为120 g/m²时, 双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽效能为52.61～68.37 dB(100 kHz～1.5 GHz),达到中等屏蔽效果(60～90 dB)。在碳纤维填充量相同的条件下,双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽性能优于单层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板; 前者的电磁屏蔽优势随着碳纤维填充量与测试频率的增加而逐渐减小。此外,双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度大于单层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度。电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度大于GB/T 9846.3—2004 Ⅰ类胶合板标准所规定的杨木单板最低胶合强度值(0.7 MPa)。【结论】电磁屏蔽碳毡的双层叠层复合有效提高了电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的电磁屏蔽性能和胶合性能,证实了双层叠层型电磁屏蔽结构模型的可行性。     

电磁屏蔽织物材料研究进展

通过介绍电磁辐射的危害性及其对现代战争的影响,阐述了发展电磁屏蔽材料的重要性。论述了不同情况下电磁屏蔽材料的屏蔽原理、常见电磁屏蔽织物材料的种类和特点,分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段,综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状,对比分析了各种织物材料制备工艺的优缺点,简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状,展望了电磁屏蔽织物材料的发展趋势。     

电磁屏蔽在电子机箱设计中的应用

电磁屏蔽是电子设备抗干扰的关键,机箱电磁屏蔽效能的好坏直接影响电子设备的电磁兼容性能。本文针对机箱上容易出现的电磁汇漏进行了分析,给出了相应的电磁屏蔽措施和设计方法,有效提高了机箱的屏蔽效能。     

碳填充型电磁屏蔽复合材料进展

碳填充型电磁屏蔽复合材料是电磁屏蔽研究领域的热点。主要介绍了石墨微片、碳纤维、炭黑、碳纳米管等碳填充型电磁屏蔽复合材料的研究现状,阐述了这些碳填充型电磁屏蔽复合材料的优缺点,并指出这几类碳填充型电磁屏蔽复合材料今后发展的方向。     

褶皱芯材结构电磁屏蔽效能研究

基于电磁屏蔽的传输线理论,提出了以金属丝网为原材料的褶皱芯材结构电磁屏蔽效能的计算公式。通过对褶皱芯材结构的电磁屏蔽实验数据和计算公式所得结果作对比分析,评价了该种结构对屏蔽效能的有益影响。     

基于电磁参数的多层电磁波屏蔽涂料研究

在分析改性碳纤维和镍粉的复介电常数和复磁导率的基础上,进行复合电磁屏蔽涂层结构的设计,以实现频率小于1.5GHz的电磁波屏蔽效能的提高.制备了改性碳纤维/丙烯酸酯类树脂和镍粉/丙烯酸酯类树脂的电磁屏蔽涂料.实验表明:对填料基本电磁参数的分析能优化多层屏蔽涂层的设计,依据电磁参数来调整各层屏蔽涂料所用填料,可实现逐层阻抗匹配和提高屏蔽效能.在频率小于1.5GHz的低频区域,多层屏蔽涂层的最大电磁屏蔽效能可达30.5dB,相对单层屏蔽涂层,提高了5.31dB.       

电磁防护服屏蔽效能的测量方法探讨

介绍了电磁防护服屏蔽效能的测量原理，通过对电磁防护服屏蔽效能进行测量，得出了电磁防护服屏蔽效能的数据。     

电磁屏蔽技术研究进展

随着电子技术的发展,电磁干扰越来越严重,电磁屏蔽已经成为解决电磁兼容问题最重要的手段.本文首先简述了电磁屏蔽的基本原理,然后着重论述了屏蔽材料的研究进展以及电磁屏蔽设计中的新工艺、新结构,最后对屏蔽技术在其他领域内的应用现状及其发展趋势和技术难点进行了简要介绍.     

复合材料的屏蔽效能特点

本文讨论了复合电磁屏蔽材料中导电组分的体积分数对材料电导率和屏蔽效能的关系。体系中导电组分体积分数的增加提高了材料的导电性能。一般认为电磁屏蔽材料的屏蔽效能随着材料的电导率的增加而增加。然而研究的结果表明,这种规律仅适用于传统的由致密金属所构成的电磁屏蔽材料。而对于由金属粉末与基体材料构成的复合电磁屏蔽材料,其良好的导电性是获得优异屏蔽效能的必要条件,但并不是充分条件。良好的屏蔽效能不仅取决于材料自身的电导率,而且与材料中金属粉末和基体材料的分布密切相关。导电组分体积分数的变化,导致体系中导电组分的分布状态的变化,从而影响了导电网络的形成和导电机理的构成,是这类复合型电磁屏蔽材料屏蔽效能的特点。     

地下管线对通信电缆的屏蔽效应计算方法

提出了一种同时考虑感性耦合和阻性耦合时的地下管线对通信电缆的电磁屏蔽模型,以管线节点电流代替管线单元电流进行插值,改进了传统电磁屏蔽效应计算方法。在此基础上,进行了地下管线对地下通信电缆的电磁屏蔽系数计算,探讨了屏蔽保护的规律。计算结果表明,管线粗细和端接阻抗将明显影响屏蔽保护效果。     

掺杂纳米稀土氧化物的电磁屏蔽材料的电磁匹配规律研究及设计

利用电磁波传输理论推导出了电磁屏蔽材料表面反射率公式、基于电磁参数广义匹配规律下总后向反射率公式和预设总后向反射率取值的表面反射率公式; 通过3维网格法理论分析了电磁参数对表面反射率和总后向反射率的影响,并使用掺杂了纳米稀土氧化物的电磁屏蔽材料进行优化设计.研究结果表明:在电磁屏蔽材料的设计中应主要调节材料的电损耗ε; 掺杂了少量纳米稀土氧化物的电磁屏蔽涂层能实现在2～18 GHz内有大于6 dB的衰减值,即表明掺杂纳米稀土氧化物能够较好地提高材料的电磁屏蔽性能.     

电子设备的电磁屏蔽设计与技术探讨

信息化发展迅速的今天,电子设备产品广泛应用于人们的生活、工作之中。电子设备的电磁屏蔽显得尤为重要。首先介绍电子设备的屏蔽效能、屏蔽分类,然后分析电磁屏蔽机理,最后阐述了孔缝泄漏对电磁泄漏的重要性。     

电磁辐射屏蔽材料的研究进展综述

本文介绍了电磁辐射屏蔽材料的研究进展及其发展现状,复合导电纤维和金属化织物具有高的电导率、良好的电磁屏蔽效果,是极具发展前景的一类包装材料。目前我国在电磁屏蔽材料领域同国际水平差距较大,应当加强电磁屏蔽材料的研究与开发,不断提高产品的竞争能力。     

导电圆柱体屏蔽特性的分析

本文提出了一种足以满足工程需要的简化电磁屏蔽理论,应用分离变量法导出了导电圆柱体的电磁屏蔽效果表达式。利用FORTRAN语言编出了计算机程序,应用本程序获得了导电圆柱体的无屏蔽频率和最佳屏蔽频率等各种重要屏蔽特性的数据。     

带孔缝箱体电磁屏蔽效能的研究

随着无线通信技术的普及与应用、电子产品高频化、数字化、小型化的发展趋势,使得电子设备间的电磁屏蔽问题更加突出。屏蔽箱技术是行之有效的屏蔽方法,然而,实际中常用于散热、过电缆等的功能性孔或孔阵必然造成电磁泄漏。因此,现今对影响电磁屏蔽效能的相关因素的研究和分析提出了更高的科学性。在简要介绍了电磁屏蔽效能的计算方法的基础上,针对带孔缝箱体内电磁场,详细分析了使用电磁仿真软件HFSS计算其电磁屏蔽效能的方法及结果。得出了一般性结论:箱内与孔缝距离不同的点,距离孔缝越远,屏蔽效能越好;屏蔽效能圆形孔缝和正方形孔缝大小相仿,三角形孔缝位列次席,而长方形则居于末位;孔缝越小,屏蔽效能越好;长方形孔缝的长短边的比值越小,箱体屏蔽效能越好;孔阵间距越小,屏蔽效能越好;开孔数量越多,屏蔽效能越好。     

任意形状腔体电磁屏蔽问题的研究

本文首先提出了一种足以满足工程需要的简化电磁屏蔽理论,导出了任意形状腔体电磁屏蔽问题的积分方程;然后以任意形状截面柱体为例,用矩量法求解积分方程,得到电磁屏蔽效果;最后用FORTRAN语言编写了通用程序,对工程上常用的几种形状截面柱体进行了计算。提出了无屏蔽频率和最佳屏蔽频率特性的概念。     

基于FDTD的孔缝阵腔体屏蔽效能研究

电子仪器的屏蔽腔体由于散热、通信的需要往往有大量的孔缝。本文介绍了分析屏蔽腔体的电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽效能的模型。利用这两种模型,基于时域有限差分(FDTD)算法,分别计算了带有孔阵列的金属屏蔽腔体的电磁泄漏和在外界高斯脉冲照射下的电磁屏蔽效能。通过对总面积相等的不同类型孔阵列的仿真计算结果的对比,得出圆形孔阵列具有最好的屏蔽效果。对于总面积相等的同类型孔阵列的计算结果表明,孔的尺寸越小,其阻止电磁泄漏和对外界电磁辐射的屏蔽能力越强。通过计算,还分析了双层孔阵列的屏蔽效能以及层间距对屏蔽效能的影响。     

网格法在电磁屏蔽涂料参数计算机辅助设计中的应用

利用网格法讨论了电磁屏蔽涂料的电磁参数的匹配关系。通过讨论和匹配设计,解决了电磁屏蔽涂料总后向反射率、电磁参数、厚度、频率等在理论计算中的困难,直观地给出了电磁参数的匹配规律。同时也提出了材料的外形设计应该根据不同频率点的强吸收特点采取厚度渐变式的观点,为电磁屏蔽吸收体外形设计提供了方向性的指导。     

机箱屏蔽设计和屏蔽效果测量

分析了机箱产生电磁泄漏的机理,介绍了机箱电磁屏蔽的设计方法和利用GHz横电磁波室(GTEM Cell)测量机箱屏蔽效果的方法.在GTEM Cell内对采取不同屏蔽措施机箱的屏蔽效果进行了测量,给出了定量的数据.为提高机箱的屏蔽性能,提供了理论依据和实验数据.