热塑性导电塑料在屏蔽电磁波干扰中的应用

2019-01-20 22:05:13 127
本文转载自网络,如有侵权,请联络删除:  现代塑料加工应用热塑性导电塑料在屏蔽电磁波干扰中的应用陈永东杨桂生(上海杰事杰新材料股份有限公司,201109)主要的导电纤维即碳纤维。镀镍碳纤维和不锈钢纤维的优毛病;比较了不同的加工设施和加工方法对这类导电复合材料性能的影响。

  多个有关电磁兼容性的国家标纪还公布了I电lishiu申请专利多篇。reserved,http://www.cnki.net EMI/RF丨屏蔽概述电磁干扰(EMI)及无线电波干扰(RFI)是一种电磁辐射现象,它能直接或间接引发电子设施产生误操作或系统失灵。一般EMI/RFI发作的电磁波频率在10kHz至10GHz之间,这些电磁波干扰来自于电路截断器、计算机、汽车的点火装置、汽车通讯系统、摇控器、电视、手提电话等。而会受到EMI/RFI影响的产品有商用机器、家用电子产品、收音机、计算机等。

  随着电子产品的小型化及高速运算电子组件需求的增加,关于电磁波干扰EMI、无线电波干扰RFI及静电放电(ESD)的防护日益重要。小型化、高密度化的电子组件,最易受电子噪声干扰及静电毁坏,因而须要停止电磁波屏蔽及静电防护解决,并且电子组件从制造、储存、运输到产品使用过程中均须要采纳防静电材料。

  在电子产品组件日渐小型化的趋势下,各国对EMI/RFI屏蔽的需求都十分器重。欧洲经济独特体(EC)和美国联邦通讯委员会(FCC)的电磁兼容(EMC)规定,要求相关电子产品的消费厂家及销售公司确认其产品在使用期限内满足EMI屏蔽技术要求,并必需带有CE标记方能在市场上销售。

  日本通产省商检局也于1984年9月制定商品电磁兼容性管理方法,并别离从1986年元月1日至1987年1月明确规定复印机、打字机、电视机、监视器、终端机、录放机、文字解决机、键盘、磁盘驱动器等40项计算机信息产品,还有微波炉、音响、家电产品等均要纳入EMC管制范围。我国自20世纪80年代以来,也由国家质量技术监视局组织制订了70磁兼容认证管理方法,规定在中国境内销售使用列入电磁兼容性平安认证产品目录中的产品的企业,应申请电磁兼容性认证。可见,为了防止电磁干扰的影响,必需创造电磁兼容(EMC)环境,以降低电子电器产品的电磁干扰,进步电子电器产品的电磁耐受性。

  EMI/RFI屏蔽技术现状2.1EMI/RF丨屏蔽屏蔽材料愈厚,体积电阻愈小,屏蔽成效愈大,因而从体积电阻可预测大略的屏蔽成效。若要有充分的屏蔽成效,最小需cm以下的体积电阻。屏蔽成效受频率影响很大,一般来说,具30~60dB的屏蔽成效就可供实用。屏蔽成效评价见表1.表1屏蔽成效评价屏蔽成效/评价简直无屏蔽成效屏蔽成效的最低下限均匀值均匀值以上90以上最佳屏蔽成效化学专业硕士,复旦大学高分子科学系博士,多年从事高分子共混合金及功能高分子材料的钻研、开发和消费应用工作,负责开发的多个项目已获国家级新产品或上海市新产品称号。目前已发表学术论文陈永生等。热塑性导电塑料在屏蔽电磁波干扰中的应用设计各种复杂形状观及低本钱见图的,她hSft质褓膣8对两的屏蔽效率停止对比。结22常用屏蔽方法概述塑料由于具有密度小、容易加工、耐腐蚀及优良的物理机械性能,因而被宽泛应用于电子电气行业作为壳体、底板等构造件但由于塑料是电绝缘体因而电磁波很容易穿过塑料件,所以必需对绝缘的高分子材料停止导电性解决,使之具有一定的EMI屏蔽防护才干。使用的解决方法一般分为内部添加及外部解决2方面。外部解决包括采纳导电漆及外表金属化解决(电镀、真空蒸着)甚至以金属薄片或金属网贴合解决;内部添加则是在塑料、橡胶基材中参与高导电性的材料如金属以防止电荷形成侵害及产生电子噪声。添加的导电填充剂及导电纤维包括导电炭黑、铜、镍等金属碎片或粉末及不锈钢丝、碳纤维、石墨纤维、铜纤维、镀铝玻纤等。导电填充剂中的导电炭黑主要用于ESD防护方面,导电纤维可用在EMI/RFI屏蔽方面。

  (1)外部解决:化学镀、溅镀、真空蒸镀、电弧外表解决等金属化,银、铜及镍之导电涂层。

  ⑵内部添加:铜、镍等金属粉末、不锈钢丝、碳纤维、石墨纤维、铜纤维、镀铝玻纤等。

  目前EMI屏蔽方法仍以外部解决为主(见表表2美国EM丨屏蔽市场14屏蔽方法市场份额,金额/106美圆导电漆、涂料化学电镀金属内衬真空蒸镀金属导电复合物其他塑料屏蔽合计塑料屏蔽占整个屏蔽市场比率屏蔽市场总计只管内部添加方法通常有以下之毛病,如须要高的添加量、分散不均、加工艰难及易影响物性,而常形成塑料材料脆裂等,但比起以金属做为电磁干扰屏蔽及静电消散等,有质量轻、容易加工成型,能因而是将来的研发方向。

  目前使用在EMI/RFI屏蔽方面的导电纤维主要为3种:导电碳纤维、镀镍的石墨纤维及不锈钢丝,其中约60%的市场份额被不锈钢丝纤维垄断。

  各种EM丨屏蔽方法本钱对比117注:材料为ABS/NCG纤维热塑性共混物,混合方式为干混;尺12.7mm;屏蔽要求为100MHz1GHz范围为40dB外表电阻为小于1V块3种主要导电纤维复合材料性能对比表3是导电碳纤维、镀镍的石墨纤维及不锈钢纤维的复合材料性能对比。由表3可见,不锈钢纤维的参与对基体树脂的外观颜色、机械性能、加工性能影响最为细微,而且抵达雷同屏蔽效率时所需的添加量最少。但另一方面,不锈钢纤维却不能象碳纤维及镀镍的石墨纤维那样对基体树脂同时起到加强的作用。

  表3主要EM丨屏蔽纤维复合材料对比品种添加材料质对基体树脂的影响量百分数,颜色机械性模塑加工性碳纤维不锈钢纤维镀镍碳纤维注:H为重大影响;L为细微影响;M为影响程度适中。

  表4是镀镍碳纤维与不锈钢纤维热塑性复合材料的性能对比。由表4可见,2种导电纤维在雷同树脂基体、雷同添加量的状况下,导电性能与屏蔽成效简直雷同,但不锈钢纤维对基体材料的性能影响较小。由表4可见,不锈钢纤维对基体材料性能如收缩率、强度、模量影响较小;镀镍的石墨纤维对基体材料同时有加强作用;低添加量时不锈钢纤维屏蔽效率较高,高添加量时镀镍的石墨纤维及屏蔽效率较高。碳纤维、镀镍碳纤维别离与ABS共混,采纳Brabender塑化仪混合(240G30r/min)得到热塑性导电复合材料。当纤维含量别离为10%,20%,果发现镀镍碳纤维导电复合材料的屏蔽效率比碳纤维导电材料高40 50%表4镀镍碳纤维与不锈钢纤维聚碳酸酯复合材料性能对比111项目纤维含量,%收缩率,拉伸强度/MPa弯曲强度/MPa弯曲模量/MPa zod冲击强度/(°m缺口无缺口屏蔽效率/dB约30注:C为聚碳酸酯;NCG为镀镍碳纤维;SS为不锈钢纤维;混合方式为干混。

  4加工方法的影响41Brabender密炼与双螺杆挤出的对出1718关于ABS度镍碳纤维及ABS/碳纤维热塑性复合材料体系,在纤维含量别离为10%、20%、30%时,假如米用Brabender塑化仪(240G30r/min)混合方式,则纤维的长度能坚持在临界长度200um以上,屏蔽效率在10~47dB;而当采纳双螺杆挤出机停止混合时,纤维的长度仅仅为50效率简直为零。

  2干混与双螺杆挤出的对出1是加工方法对NCG纤维/PC复合材料性能的影响。

  加工方法对NCG纤维/PC复合材料性能的影响注:CG纤维/PC复合材料体系,纤维含量10%;为双螺杆挤出与干混时的性能比值。图中灰色为干混黑色从可见,当镀镍碳纤维NCG的含量为10%,以采纳干混混合方式时复合材料的物性值为基准,则采纳双螺杆挤出混合时,材料的强度、韧性、模量、屏蔽效率降低约10%~20%.在纤维含量更低(约5%)寸,假如采纳双螺杆挤出的混合方式,则简直使复合材料失去EMI的屏蔽才干。

  由此可见,适宜的加工设施与正确的加工方法对纤维导电复合材料各项性能具有重要的影响。

  5结语各种导电纤维的导电性能均不雷同,例如要抵达雷同的屏蔽成效,需添加导电碳纤维15%、不锈钢丝只有4%、镀镍的石墨纤维须要8%.不锈钢纤维通常有较好的性质、较少的添加量及好的加工方式。

  导电纤维添加剂的使用必需留神添加量及加工方法,才干具有好的EMI屏蔽特性,不致影响树脂基体的机械、加工性能。

  因而,综合思考本钱、加工方便、性能的长期坚持性、环保及回收等因素,将来EMI屏蔽材料的研发方向是以内部添加导电填充剂的开发为主,以降低添加量、进步导电才干、降低对基体材料物性的影响及改善加工适应性为主要的钻研开发热点。

重庆君正新型复合材料有限公司为您提供管道封堵气囊气囊内模芯模气囊式千斤顶储存气体气囊船用下水气囊支架式水池背负式水袋森林消防水池软体储运水袋软体储运油囊试压吊重水袋集装箱液袋,沙石转运储存袋 ,金属转运储存袋,粉尘转运储存袋,复合材料系列,橡胶复合材料,PVC复合材料,TPU复合材料,EVA复合材料,PE膜复合材料等产品 本文转载自网络,如有侵权,请联络删除。
02360776666 18696608888

工作时间: 周一9:00~周五18:00

在线留言
电话咨询
产品展示
联系方式
QQ客服