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电磁屏蔽材料进展
党 玮
（莱芜市第一中学 山东 莱芜 271126）
摘 要：电磁屏蔽材料是屏蔽电磁、维护电子材料正常运行的重要方式,因此,本文仅就电磁屏蔽材料在涂料形式、填料形式和织物形式三个方面的研究进展进行阐述与分析,希望能够通过对于电磁屏蔽材料的研究,进一步开阔视野,提升高中物理的理解与实践能力,在不久的将来为我国的电磁屏蔽材料研发尽一点力.
关键词：电磁屏蔽材料；屏蔽涂料；屏蔽填料；屏蔽织物
高中物理的学习,能够帮助学生充分掌握所学知识,并为日后进入到大学校园与社会中打造更加深厚的理论基础.而电磁屏蔽材料是现代物理不断发展的一个重要表现,因此,对于现代物理领域中电磁屏蔽材料进行分析与研究是非常具有现实意义的.
1 电磁屏蔽涂料的研究
电磁屏蔽涂料相较于其他诸如填料与织物等材料而言,能够更好地适应电子设备的不同形状,在当下是非常流行的一种电磁屏蔽材料.通常来说,电磁屏蔽涂料主要包含以下几种：
1.1 电磁屏蔽的金属涂料
在金属材料中,铜的导电性较银稍差,但远强于其他金属,因此,铜被大量应用与各种导电材料中.但是,铜具有易锈蚀、密度高等特点,在导电过程中,远远不如银的使用效果.铜与铜的复合材料所制备的电磁屏蔽材料并没能达到理想效果.银的导电性极强,且性质稳定、不易氧化,并具有很好的抗腐蚀性,而银的复合物所制成的电磁屏蔽涂料能够有效屏蔽掉X 射线及其他类型的扫描仪,是一种非常好的电磁屏蔽材料,但银是一种贵金属,相较而言其成本较高,在实际的应用中具有较大的局限性.
1.2 电磁屏蔽中的碳系涂料
碳系材料的应用较为广泛,通常是指石墨材料.碳系的材料较为低廉,不容易降解,但导电性稍差,因此在生产涂料的过程中会加入大量的其他添加剂,来实现碳系涂料的屏蔽功能,但也会影响碳系材料的使用性能,随着碳纳米管等材料的使用,碳系材料在电磁屏蔽中的作用逐渐进入到人们视野中来.除此之外,将导电材料进行转性,形成复合型材料,并运用复合型材料作为电磁屏蔽中的涂料,能够有效提升电磁屏蔽的效果.
2 电磁屏蔽填料的研究
电磁屏蔽材料中也会使用导电材料及合成树脂粒等材料进行填充,通常会使用注塑、挤压或压塑等方式来使材料定型,从而形成填料,这种填料通常也被称为填充型符合屏蔽材料.一般来说,这种材料都只需一次加工即可成型,可以大批量、大规模的生产,这就很容易形成规模化与集群化效应,对于降低生产成本、提高生产效率等方面具有非常大的优势,现阶段,这种电磁屏蔽填料已经逐渐成为除电磁屏蔽涂料的另外一大材料,在市场发展中具有较大的优势与前景.
电磁屏蔽填料中,金属复合型材料具有比较大的优势,这种优势是由于金属的延展性决定的,金属复合材料所制成的填料通常都以纤维的形式来呈现,能够提供比较大的接触面积,材料的导电性能与屏蔽性能较高,现阶段这种金属复合型材料也被广泛使用[1].
碳系材料的导电性弱于金属材料,但这类材料的密度较小,性价比较高,有研究人员将其支撑固体聚丙烯符合材料,通过一系列的研究与测验,结果显示,这种碳系复合型填料能够有效增强导电性与屏蔽性,非常有利于电子行业、航空行业和汽车生产行业中.此外,碳系材料中的炭黑较为低廉,这种材料可以同其他碳系纤维材料相互混合使用,能够有效降低生产成本的同时,也能够产生非常好的电磁屏蔽效果.
3 电磁屏蔽的织物材料
将导电纤维与其他纤维相互混合编织,就可以生产出屏蔽织物,这种织物的生产较为简单,便于推广应用,在织物中,导电纤维所占的比例越大,其屏蔽的效果就越好.但是,由于导电纤维具有较好的延展性和较差的抗弯性,在实际的使用中容易产生打结、弯曲、重量较高等缺陷,且不同种类的导电纤维与不同数量的导电纤维都会对这种织物的屏蔽性能产生较大的影响.现阶段,市面上已经出现的电磁屏蔽织物主要包括共混纺织织物、共聚纺织织物及非晶态合金织物等等.
共混纺织织物与共聚纺织织物的生产成本较为低廉,便于染色,在生产中会使用具有较好的电磁屏蔽性能的纤维与自然纤维相互混合进行切片编织为电磁屏蔽织物.这种工艺工法的实际应用还未能普及,在生产中,其核心工艺在于寻找能够在编织物中能够很好均匀分布开来的屏蔽性材料,能够使屏蔽导电织物的电磁屏蔽性能得以均匀分布,同时使织物的生产与编制更加便捷与高效.现阶段,在这种织物中使用的较为广泛的材料主要包括金属材料的氧化物粉末、碳系材料及本征型导电高分子等等.其中,碳系屏蔽材料在织物中的使用主要包含了炭黑材料与碳纤维材料等,在实际的生产中,只要使碳纤维材料能够均匀、合理地分布,就能够实现较好的屏蔽性能.
此外,在电磁屏蔽的织物所用的纤维进行金属镀膜,也能够起到很好的屏蔽效果,这其中,镀银的屏蔽效果最强,但成本过高,而镀铜与镀镍这两种形式也能够实现有效的电磁屏蔽,是应用较为广泛的电磁屏蔽材料.一般会使用纺织纤维作为自然纤维,在自然纤维上进行金属镀膜[2].
4 结语
现阶段,为了维护电子设备常规运行的电磁屏蔽材料的研发与生产已经成为世界各国所共同关注的问题,电磁屏蔽材料的应用也已经取得了一定的进展,目前在这方面发展较为迅速的国家包括美国、日本以及一部分欧洲国家,而我国在这方面的研究起步较晚.对于电磁屏蔽材料的阐述与分析,希望能够提升物理学科的学习效果,并推动电磁屏蔽材料的研发与创新.
研究进展论文范文结:
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1、论文进展
2、学位论文进展情况