导电高分子作为电磁屏蔽涂料的应用 一、电磁屏蔽原理 、电磁屏蔽涂料的种类 三、电磁屏蔽涂料的应用
导电高分子作为电磁屏蔽涂料的应用 一、电磁屏蔽原理 二、电磁屏蔽涂料的种类 三、电磁屏蔽涂料的应用
引言 电磁屏蔽技术通常使用金属及其复合材料, 它们具有较好的屏蔽效能但是存在笨重、效能难 以调节、需要二次加工、生产效率低和成本高等 缺点。而导电高分子材料具有电磁屏蔽性能好、 质量轻、电导率容易调节、易成型、生产效率高 和总成本低等优点。20世纪80年代以来导电高 分子材料在电子计算机和一些电子设备外壳材料 上的广泛应用使它成为一种非常有发展前途的新 型电磁屏蔽涂料
引言 电磁屏蔽技术通常使用金属及其复合材料, 它们具有较好的屏蔽效能, 但是存在笨重、效能难 以调节、需要二次加工、生产效率低和成本高等 缺点。而导电高分子材料具有电磁屏蔽性能好、 质量轻、电导率容易调节、易成型、生产效率高 和总成本低等优点。20世纪80年代以来,导电高 分子材料在电子计算机和一些电子设备外壳材料 上的广泛应用,使它成为一种非常有发展前途的新 型电磁屏蔽涂料
、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽是指电磁波的能量被材料吸收或反射后所造 成的衰减,通常以屏蔽效能(S表示。所谓屏蔽效能是指 未加屏蔽时某一观测点的电磁浪功率密度与经屏蔽后同 观测点的电磁波功率密度之比即屏蔽材料对电磁浪的衰 减值为:SE=20l(R/P) 式中:R和角分别表示入射和透射电磁浪的功率密 度;屏蔽效能的单位为dB。衰减值越大表明屏蔽效果越 好 表1电磁屏蔽效果的分级标准 屏蔽效能/dB 项目 90 屏献效果无差较差中等良好优
一、电磁屏蔽原理 电磁屏蔽是指电磁波的能量被材料吸收或反射后所造 成的衰减 , 通常以屏蔽效能(SE)表示。所谓屏蔽效能是指 未加屏蔽时某一观测点的电磁波功率密度与经屏蔽后同一 观测点的电磁波功率密度之比,即屏蔽材料对电磁波的衰 减值为: SE = 20 lg( Pi /P0 ) 式中: Pi 和P0 分别表示入射和透射电磁波的功率密 度; 屏蔽效能的单位为dB。衰减值越大,表明屏蔽效果越 好
电磁屏蔽涂料的种类 1、复合型电磁屏蔽涂料 主要是由树脆、稀释剂、添加剂及导电填料等 组成。根据填料种类不同,可分为金属系和碳系电 磁屏蔽涂料。 2、结构型电磁屏蔽涂料 主要是以导电聚合物与其它树脂混合组成复合 涂料。典型代表物有聚苯胺(PAN)、聚吡咯 (PPy)、聚噻吩(PTh)、聚乙炔(PA)等
二、电磁屏蔽涂料的种类 1、复合型电磁屏蔽涂料 主要是由树脂、稀释剂、添加剂及导电填料等 组成。根据填料种类不同, 可分为金属系和碳系电 磁屏蔽涂料。 2、结构型电磁屏蔽涂料 主要是以导电聚合物与其它树脂混合组成复合 涂料。典型代表物有聚苯胺（PAN）、聚吡咯 （PPy）、聚噻吩（PTh）、聚乙炔（PA）等
、电磁屏蔽涂料的应用 1、复合型电磁屏蔽涂料 (1)金属填充电磁屏蔽涂料 银系导电涂料、铜系导电涂料、镍系导电涂料。 使用最多的是银系导电涂料。银系涂料性能稳定, 屏蔽效能极佳但其成本太高。镍系涂料价格适中 屏蔽效果好抗氧化能力比铜强,但镍系涂料在低 频区的屏蔽效果不如铜系涂料。铜系涂料虽然屏 蔽效果好,但抗氧化性差
三、电磁屏蔽涂料的应用 1、复合型电磁屏蔽涂料 (1)金属填充电磁屏蔽涂料 银系导电涂料、铜系导电涂料、镍系导电涂料。 使用最多的是银系导电涂料。银系涂料性能稳定, 屏蔽效能极佳,但其成本太高。镍系涂料价格适中, 屏蔽效果好,抗氧化能力比铜强, 但镍系涂料在低 频区的屏蔽效果不如铜系涂料。铜系涂料虽然屏 蔽效果好,但抗氧化性差
(2)碳填充电磁屏蔽涂料 碳类导电填料属于半导体,所形成的涂料导电率 远小于金属类填料形成的导电涂料。但碳类填料价 廉,质轻通过一些改进,可以提高其电导率和电磁屏 蔽效能。 例如:以涂银碳纳米管、涂镍碳纳米管及碳纳米 管作为导电填料,可以大大提高碳纳米管的导电性
(2)碳填充电磁屏蔽涂料 碳类导电填料属于半导体, 所形成的涂料导电率 远小于金属类填料形成的导电涂料。但碳类填料价 廉, 质轻,通过一些改进, 可以提高其电导率和电磁屏 蔽效能。 例如：以涂银碳纳米管、涂镍碳纳米管及碳纳米 管作为导电填料，可以大大提高碳纳米管的导电性
2、结构型导电高分子材料 (1)聚苯胺 聚苯胺是导电高分子领域最具应用价值的品种,兼具 属的异电性和塑料的可加工性及金属和塑料所欠缺的化 和电化学性能。同时还具有溶液加工性,能与其它树脂 进行掺和,其电导率可以通过化学或电化学方法来加以调 节,可广泛应用于电子花学、船舶工业、右油伦工、国防 等诸多领域。 例如:以樟脑磺酸(cSA)掺和聚苯胺,制得聚苯胺 聚氨醋(PANI-PU)纳米复合涂料;以十二烷基苯磺酸 (DBSA)掺和聚苯胺(BAN),再与乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物混合的复合涂料;以过硫酸铵、苯胺等为原料合成聚 苯胺,并用甲苯磺酸(TsA)掺和聚苯胺粉末,与聚丙烯酸 醋混冷,辅以一定的溶剂以及助剂得到了聚苯胺聚丙烯 酸醋复合涂料
2、结构型导电高分子材料 （1）聚苯胺 聚苯胺是导电高分子领域最具应用价值的品种, 兼具 金属的导电性和塑料的可加工性及金属和塑料所欠缺的化 学和电化学性能。同时还具有溶液加工性, 能与其它树脂 进行掺和, 其电导率可以通过化学或电化学方法来加以调 节, 可广泛应用于电子化学、船舶工业、石油化工、国防 等诸多领域。 例如：以樟脑磺酸（CSA）掺和聚苯胺, 制得聚苯胺- 聚氨醋（PANI-PU）纳米复合涂料；以十二烷基苯磺酸 （DBSA）掺和聚苯胺（PANI）, 再与乙烯-醋酸乙烯酯共 聚物混合的复合涂料；以过硫酸铵、苯胺等为原料合成聚 苯胺,并用甲苯磺酸（TSA）掺和聚苯胺粉末, 与聚丙烯酸 醋混合, 辅以一定的溶剂以及助剂, 得到了聚苯胺-聚丙烯 酸醋复合涂料
(2)聚呲咯PPy) 在诸多的导电聚合物中,聚毗咯具有质轻,环境稳定性 和温度稳定性好,有相对较高的电导率,易于电化学制备成 膜、无毒等优点。掺杂PPy作为一种新兴的导电材料,已广 泛应用于传感器、固态电池、电磁屏蔽、LEO显示器及电解 电容器的制造。 例如:将萘磺酸(NSA)掺和聚吡咯,醌蒽磺(AQSA) 掺和聚吡咯,聚吡咯-金属银-钯混合物涂在织物表面,得到功 能性的纺织品
(2)聚吡咯(PPy) 在诸多的导电聚合物中, 聚毗咯具有质轻, 环境稳定性 和温度稳定性好, 有相对较高的电导率, 易于电化学制备成 膜、无毒等优点。掺杂PPy作为一种新兴的导电材料, 已广 泛应用于传感器、固态电池、电磁屏蔽、LEO显示器及电解 电容器的制造。 例如：将萘磺酸（NSA）掺和聚吡咯, 醌蒽磺（AQSA） 掺和聚吡咯, 聚吡咯-金属银-钯混合物涂在织物表面, 得到功 能性的纺织品
参考文献 ·导电高分子材料在电磁屏蔽的效能分析梁 韶华钦州学院学报2006年第6期 高分子导电复合材料的导电机理及其电磁 屏蔽作用分析张澎涛林业机械与木工设备 2006年第6期 导电高分子在电磁屏蔽材料中的应用李春 华工程塑料应用2005年第11期 电磁功能高分子复合物研究进展曹渊,陶长 元,杜军,刘作华高分子通报2007年1月
参考文献 • 导电高分子材料在电磁屏蔽的效能分析 梁 韶华 钦州学院学报 2006年第6期 • 高分子导电复合材料的导电机理及其电磁 屏蔽作用分析 张澎涛 林业机械与木工设备 2006年第6期 • 导电高分子在电磁屏蔽材料中的应用 李春 华 工程塑料应用 2005年第11期 • 电磁功能高分子复合物研究进展 曹渊,陶长 元,杜军,刘作华 高分子通报 2007年1月