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電子設備不可或缺的電磁屏蔽材料及最新進展

2023-02-27 09:32:57
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    隨著科技的進步,5G高頻通信已經開始全面鋪開,手機、筆電、智能網聯汽車等電子通訊設備越來越多,不斷朝著小型化、多功能化、高功率化發展,同時基站、變電所、各類電磁加熱設備等也對生產生活越來越重要,這些設備設施向外發射的電磁波也越來越密集,不但對電子設備正常運行帶來嚴重干擾,電磁輻射對人體也造成了一定程度的危害。

沒有一款電子產品不需要考慮EMC(電磁兼容)問題,電磁屏蔽正是解決EMC的一種有效解決手段,因此電磁屏蔽材料的研究開發與應用越來越被關注。

    電磁屏蔽室材料

    電磁屏蔽室所需材料的核心就是導電性。早期采用金屬外殼,通過材料接地和密閉空腔的形式,將電磁波反射,也有以電或者渦流形式損耗的。但金屬密度大、加工難、易腐蝕,想要達到較高的屏蔽效能(SE達到60dB以上)所需的成本往往較高。經過不斷探索發展,出現了大量導電塑料、導電橡膠硅膠、導電泡棉、填充型復合材料、電磁屏蔽膜等材料。用這些材料制成的屏蔽體將元部件、電路、組合件、電纜或整個系統的干擾源包圍起來,防止干擾電磁場向外擴散或被外界干擾。

在眾多電磁屏蔽材料中,最引人注目的非碳系材料莫屬。碳系材料有優良的導電性,其主要形式包含:(1)通過晶格摻雜引入其他原子來代替石墨中的碳原子;(2)把碳材料與磁性材料或導電高聚物等進行復合,提高電磁屏蔽性能。(3)通過熔融混紡、浸潤或涂覆等方式,負載到織物上,以制備電磁屏蔽織物,如碳纖維織物具有優良的導電性,接近金屬,但目前國內在碳纖維方面的研究還是主要集中在其復合材料的力學性能上,在電磁屏蔽領域的研究相對不多。



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