淺談電磁屏蔽材料的研究進(jìn)展

黨瑋

摘 要：電磁屏蔽材料是屏蔽電磁、維護(hù)電子材料正常運(yùn)行的重要方式，因此，本文僅就電磁屏蔽材料在涂料形式、填料形式和織物形式三個(gè)方面的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述與分析，希望能夠通過對于電磁屏蔽材料的研究，進(jìn)一步開闊視野，提升高中物理的理解與實(shí)踐能力，在不久的將來為我國的電磁屏蔽材料研發(fā)盡一點(diǎn)力。

關(guān)鍵詞：電磁屏蔽材料；屏蔽涂料；屏蔽填料；屏蔽織物

高中物理的學(xué)習(xí)，能夠幫助學(xué)生充分掌握所學(xué)知識，并為日后進(jìn)入到大學(xué)校園與社會中打造更加深厚的理論基礎(chǔ)。而電磁屏蔽材料是現(xiàn)代物理不斷發(fā)展的一個(gè)重要表現(xiàn)，因此，對于現(xiàn)代物理領(lǐng)域中電磁屏蔽材料進(jìn)行分析與研究是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的。

1電磁屏蔽涂料的研究

電磁屏蔽涂料相較于其他諸如填料與織物等材料而言，能夠更好地適應(yīng)電子設(shè)備的不同形狀，在當(dāng)下是非常流行的一種電磁屏蔽材料。通常來說，電磁屏蔽涂料主要包含以下幾種：

1.1電磁屏蔽的金屬涂料

在金屬材料中，銅的導(dǎo)電性較銀稍差，但遠(yuǎn)強(qiáng)于其他金屬，因此，銅被大量應(yīng)用與各種導(dǎo)電材料中。但是，銅具有易銹蝕、密度高等特點(diǎn)，在導(dǎo)電過程中，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如銀的使用效果。銅與銅的復(fù)合材料所制備的電磁屏蔽材料并沒能達(dá)到理想效果。銀的導(dǎo)電性極強(qiáng)，且性質(zhì)穩(wěn)定、不易氧化，并具有很好的抗腐蝕性，而銀的復(fù)合物所制成的電磁屏蔽涂料能夠有效屏蔽掉X射線及其他類型的掃描儀，是一種非常好的電磁屏蔽材料，但銀是一種貴金屬，相較而言其成本較高，在實(shí)際的應(yīng)用中具有較大的局限性。

1.2電磁屏蔽中的碳系涂料

碳系材料的應(yīng)用較為廣泛，通常是指石墨材料。碳系的材料價(jià)格較為低廉，不容易降解，但導(dǎo)電性稍差，因此在生產(chǎn)涂料的過程中會加入大量的其他添加劑，來實(shí)現(xiàn)碳系涂料的屏蔽功能，但也會影響碳系材料的使用性能，隨著碳納米管等材料的使用，碳系材料在電磁屏蔽中的作用逐漸進(jìn)入到人們視野中來。除此之外，將導(dǎo)電材料進(jìn)行轉(zhuǎn)性，形成復(fù)合型材料，并運(yùn)用復(fù)合型材料作為電磁屏蔽中的涂料，能夠有效提升電磁屏蔽的效果。

2電磁屏蔽填料的研究

電磁屏蔽材料中也會使用導(dǎo)電材料及合成樹脂粒等材料進(jìn)行填充，通常會使用注塑、擠壓或壓塑等方式來使材料定型，從而形成填料，這種填料通常也被稱為填充型符合屏蔽材料。一般來說，這種材料都只需一次加工即可成型，可以大批量、大規(guī)模的生產(chǎn)，這就很容易形成規(guī)?；c集群化效應(yīng)，對于降低生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率等方面具有非常大的優(yōu)勢，現(xiàn)階段，這種電磁屏蔽填料已經(jīng)逐漸成為除電磁屏蔽涂料的另外一大材料，在市場發(fā)展中具有較大的優(yōu)勢與前景。

電磁屏蔽填料中，金屬復(fù)合型材料具有比較大的優(yōu)勢，這種優(yōu)勢是由于金屬的延展性決定的，金屬復(fù)合材料所制成的填料通常都以纖維的形式來呈現(xiàn)，能夠提供比較大的接觸面積，材料的導(dǎo)電性能與屏蔽性能較高，現(xiàn)階段這種金屬復(fù)合型材料也被廣泛使用[1]。

碳系材料的導(dǎo)電性弱于金屬材料，但這類材料的密度較小，性價(jià)比較高，有研究人員將其支撐固體聚丙烯符合材料，通過一系列的研究與測驗(yàn)，結(jié)果顯示，這種碳系復(fù)合型填料能夠有效增強(qiáng)導(dǎo)電性與屏蔽性，非常有利于電子行業(yè)、航空行業(yè)和汽車生產(chǎn)行業(yè)中。此外，碳系材料中的炭黑價(jià)格較為低廉，這種材料可以同其他碳系纖維材料相互混合使用，能夠有效降低生產(chǎn)成本的同時(shí)，也能夠產(chǎn)生非常好的電磁屏蔽效果。

3電磁屏蔽的織物材料

將導(dǎo)電纖維與其他纖維相互混合編織，就可以生產(chǎn)出屏蔽織物，這種織物的生產(chǎn)較為簡單，便于推廣應(yīng)用，在織物中，導(dǎo)電纖維所占的比例越大，其屏蔽的效果就越好。但是，由于導(dǎo)電纖維具有較好的延展性和較差的抗彎性，在實(shí)際的使用中容易產(chǎn)生打結(jié)、彎曲、重量較高等缺陷，且不同種類的導(dǎo)電纖維與不同數(shù)量的導(dǎo)電纖維都會對這種織物的屏蔽性能產(chǎn)生較大的影響。現(xiàn)階段，市面上已經(jīng)出現(xiàn)的電磁屏蔽織物主要包括共混紡織織物、共聚紡織織物及非晶態(tài)合金織物等等。

共混紡織織物與共聚紡織織物的生產(chǎn)成本較為低廉，便于染色，在生產(chǎn)中會使用具有較好的電磁屏蔽性能的纖維與自然纖維相互混合進(jìn)行切片編織為電磁屏蔽織物。這種工藝工法的實(shí)際應(yīng)用還未能普及，在生產(chǎn)中，其核心工藝在于尋找能夠在編織物中能夠很好均勻分布開來的屏蔽性材料，能夠使屏蔽導(dǎo)電織物的電磁屏蔽性能得以均勻分布，同時(shí)使織物的生產(chǎn)與編制更加便捷與高效?，F(xiàn)階段，在這種織物中使用的較為廣泛的材料主要包括金屬材料的氧化物粉末、碳系材料及本征型導(dǎo)電高分子等等。其中，碳系屏蔽材料在織物中的使用主要包含了炭黑材料與碳纖維材料等，在實(shí)際的生產(chǎn)中，只要使碳纖維材料能夠均勻、合理地分布，就能夠?qū)崿F(xiàn)較好的屏蔽性能。

此外，在電磁屏蔽的織物所用的纖維進(jìn)行金屬鍍膜，也能夠起到很好的屏蔽效果，這其中，鍍銀的屏蔽效果最強(qiáng)，但成本過高，而鍍銅與鍍鎳這兩種形式也能夠?qū)崿F(xiàn)有效的電磁屏蔽，是應(yīng)用較為廣泛的電磁屏蔽材料。一般會使用紡織纖維作為自然纖維，在自然纖維上進(jìn)行金屬鍍膜[2]。

4結(jié)語

現(xiàn)階段，為了維護(hù)電子設(shè)備常規(guī)運(yùn)行的電磁屏蔽材料的研發(fā)與生產(chǎn)已經(jīng)成為世界各國所共同關(guān)注的問題，電磁屏蔽材料的應(yīng)用也已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，目前在這方面發(fā)展較為迅速的國家包括美國、日本以及一部分歐洲國家，而我國在這方面的研究起步較晚。對于電磁屏蔽材料的闡述與分析，希望能夠提升物理學(xué)科的學(xué)習(xí)效果，并推動電磁屏蔽材料的研發(fā)與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]張松民.無線電通信設(shè)備的電磁屏蔽技術(shù)探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017，04：294.

[2]徐恒，陳知己.電磁屏蔽包裝材料研究進(jìn)展[J].上海包裝，2017，02：45-47.