導(dǎo)電高分子在電磁屏蔽材料中的應(yīng)用

1、導(dǎo)電高分子作為電磁屏蔽涂料的應(yīng)用導(dǎo)電高分子作為電磁屏蔽涂料的應(yīng)用一、電磁屏蔽原理一、電磁屏蔽原理二、電磁屏蔽涂料的種類二、電磁屏蔽涂料的種類三、電磁屏蔽涂料的應(yīng)用三、電磁屏蔽涂料的應(yīng)用引言引言 電磁屏蔽技術(shù)通常使用金屬及其復(fù)合材料電磁屏蔽技術(shù)通常使用金屬及其復(fù)合材料, , 它們具有較好的屏蔽效能它們具有較好的屏蔽效能, , 但是存在笨重、效能但是存在笨重、效能難以調(diào)節(jié)、需要二次加工、生產(chǎn)效率低和成本高難以調(diào)節(jié)、需要二次加工、生產(chǎn)效率低和成本高等缺點。而導(dǎo)電高分子材料具有電磁屏蔽性能好、等缺點。而導(dǎo)電高分子材料具有電磁屏蔽性能好、質(zhì)量輕、電導(dǎo)率容易調(diào)節(jié)、易成型、生產(chǎn)效率高質(zhì)量輕、電導(dǎo)率容易調(diào)節(jié)、

2、易成型、生產(chǎn)效率高和總成本低等優(yōu)點。和總成本低等優(yōu)點。2020世紀世紀8080年代以來年代以來, ,導(dǎo)電高分導(dǎo)電高分子材料在電子計算機和一些電子設(shè)備外殼材料上子材料在電子計算機和一些電子設(shè)備外殼材料上的廣泛應(yīng)用的廣泛應(yīng)用, ,使它成為一種非常有發(fā)展前途的新型使它成為一種非常有發(fā)展前途的新型電磁屏蔽涂料。電磁屏蔽涂料。一、電磁屏蔽原理一、電磁屏蔽原理 電磁屏蔽是指電磁波的能量被材料吸收或反射后所造電磁屏蔽是指電磁波的能量被材料吸收或反射后所造成的衰減成的衰減 , , 通常以屏蔽效能通常以屏蔽效能( (SESE) )表示。所謂屏蔽效能是表示。所謂屏蔽效能是指未加屏蔽時某一觀測點的電磁波功率密度與經(jīng)

3、屏蔽后同指未加屏蔽時某一觀測點的電磁波功率密度與經(jīng)屏蔽后同一觀測點的電磁波功率密度之比一觀測點的電磁波功率密度之比, ,即屏蔽材料對電磁波的即屏蔽材料對電磁波的衰減值為衰減值為: : SE = 20 SE = 20 lglg( P( Pi i / /P P0 0 ) ) 式中式中: : P Pi i 和和P P0 0 分別表示入射和透射電磁波的分別表示入射和透射電磁波的功率密度功率密度; ; 屏蔽效能的單位為屏蔽效能的單位為dBdB。衰減值越大。衰減值越大, ,表明屏蔽表明屏蔽效果越好。效果越好。 二、電磁屏蔽涂料的種類電磁屏蔽涂料的種類 1 1、復(fù)合型電磁屏蔽涂料復(fù)合型電磁屏蔽涂料 主要是由

4、樹脂、稀釋劑、添加劑及導(dǎo)電填料等主要是由樹脂、稀釋劑、添加劑及導(dǎo)電填料等組成。根據(jù)填料種類不同組成。根據(jù)填料種類不同, 可分為金屬系和碳系可分為金屬系和碳系電磁屏蔽涂料電磁屏蔽涂料。 2 2、結(jié)構(gòu)型電磁屏蔽涂料結(jié)構(gòu)型電磁屏蔽涂料 主要是以導(dǎo)電聚合物與其它樹脂混合組成復(fù)合主要是以導(dǎo)電聚合物與其它樹脂混合組成復(fù)合涂料。典型代表物有聚苯胺（涂料。典型代表物有聚苯胺（PAN）、聚吡咯）、聚吡咯（PPy）、聚噻吩（）、聚噻吩（PTh）、聚乙炔（）、聚乙炔（PA）等。）等。 三、電磁屏蔽涂料的應(yīng)用三、電磁屏蔽涂料的應(yīng)用 1 1、復(fù)合型電磁屏蔽涂料、復(fù)合型電磁屏蔽涂料 (1)(1)金屬填充電磁屏蔽涂料金屬填

5、充電磁屏蔽涂料 銀系導(dǎo)電涂料、銅系導(dǎo)電涂料、鎳系導(dǎo)電涂銀系導(dǎo)電涂料、銅系導(dǎo)電涂料、鎳系導(dǎo)電涂料。使用最多的是銀系導(dǎo)電涂料。銀系涂料性能料。使用最多的是銀系導(dǎo)電涂料。銀系涂料性能穩(wěn)定穩(wěn)定, ,屏蔽效能極佳屏蔽效能極佳, ,但其成本太高。鎳系涂料價但其成本太高。鎳系涂料價格適中格適中, ,屏蔽效果好屏蔽效果好, ,抗氧化能力比銅強抗氧化能力比銅強, , 但鎳系但鎳系涂料在低頻區(qū)的屏蔽效果不如銅系涂料。銅系涂涂料在低頻區(qū)的屏蔽效果不如銅系涂料。銅系涂料雖然屏蔽效果好料雖然屏蔽效果好, ,但抗氧化性差但抗氧化性差。 (2)(2)碳填充電磁屏蔽涂料碳填充電磁屏蔽涂料 碳類導(dǎo)電填料屬于半導(dǎo)體碳類導(dǎo)電填料屬

6、于半導(dǎo)體, , 所形成的涂料導(dǎo)電所形成的涂料導(dǎo)電率遠小于金屬類填料形成的導(dǎo)電涂料。但碳類填料率遠小于金屬類填料形成的導(dǎo)電涂料。但碳類填料價廉價廉, , 質(zhì)輕質(zhì)輕, ,通過一些改進通過一些改進, , 可以提高其電導(dǎo)率和可以提高其電導(dǎo)率和電磁屏蔽效能。電磁屏蔽效能。 例如：以涂銀碳納米管、涂鎳碳納米管及碳納例如：以涂銀碳納米管、涂鎳碳納米管及碳納米管作為導(dǎo)電填料，可以大大提高碳納米管的導(dǎo)電米管作為導(dǎo)電填料，可以大大提高碳納米管的導(dǎo)電性。性。2 2、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料、結(jié)構(gòu)型導(dǎo)電高分子材料 （1 1）聚苯胺）聚苯胺 聚苯胺是導(dǎo)電高分子領(lǐng)域最具應(yīng)用價值的品種聚苯胺是導(dǎo)電高分子領(lǐng)域最具應(yīng)用價值的品種,

7、 兼具兼具金屬的導(dǎo)電性和塑料的可加工性及金屬和塑料所欠缺的化金屬的導(dǎo)電性和塑料的可加工性及金屬和塑料所欠缺的化學(xué)和電化學(xué)性能。同時還具有溶液加工性學(xué)和電化學(xué)性能。同時還具有溶液加工性, 能與其它樹脂能與其它樹脂進行摻和進行摻和, 其電導(dǎo)率可以通過化學(xué)或電化學(xué)方法來加以調(diào)其電導(dǎo)率可以通過化學(xué)或電化學(xué)方法來加以調(diào)節(jié)節(jié), 可廣泛應(yīng)用于電子化學(xué)、船舶工業(yè)、石油化工、國防可廣泛應(yīng)用于電子化學(xué)、船舶工業(yè)、石油化工、國防等諸多領(lǐng)域。等諸多領(lǐng)域。 例如：以樟腦磺酸（例如：以樟腦磺酸（CSA）摻和聚苯胺）摻和聚苯胺, 制得聚苯胺制得聚苯胺-聚氨醋（聚氨醋（PANI-PU）納米復(fù)合涂料；以十二烷基苯磺酸）納米復(fù)合

8、涂料；以十二烷基苯磺酸（DBSA）摻和聚苯胺（）摻和聚苯胺（PANI）, 再與乙烯再與乙烯-醋酸乙烯酯共醋酸乙烯酯共聚物混合的復(fù)合涂料；以過硫酸銨、苯胺等為原料合成聚聚物混合的復(fù)合涂料；以過硫酸銨、苯胺等為原料合成聚苯胺苯胺,并用甲苯磺酸（并用甲苯磺酸（TSA）摻和聚苯胺粉末）摻和聚苯胺粉末, 與聚丙烯酸與聚丙烯酸醋混合醋混合, 輔以一定的溶劑以及助劑輔以一定的溶劑以及助劑, 得到了聚苯胺得到了聚苯胺-聚丙烯聚丙烯酸醋復(fù)合涂料。酸醋復(fù)合涂料。 (2) (2)聚吡咯聚吡咯(PPy)(PPy) 在諸多的導(dǎo)電聚合物中在諸多的導(dǎo)電聚合物中, 聚毗咯具有質(zhì)輕聚毗咯具有質(zhì)輕, 環(huán)境穩(wěn)定性環(huán)境穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)

9、定性好和溫度穩(wěn)定性好, 有相對較高的電導(dǎo)率有相對較高的電導(dǎo)率, 易于電化學(xué)制備成易于電化學(xué)制備成膜、無毒等優(yōu)點。摻雜膜、無毒等優(yōu)點。摻雜PPy作為一種新興的導(dǎo)電材料作為一種新興的導(dǎo)電材料, 已廣已廣泛應(yīng)用于傳感器、固態(tài)電池、電磁屏蔽、泛應(yīng)用于傳感器、固態(tài)電池、電磁屏蔽、LEO顯示器及電解顯示器及電解電容器的制造。電容器的制造。 例如：將萘磺酸（例如：將萘磺酸（NSA）摻和聚吡咯）摻和聚吡咯, 醌蒽磺（醌蒽磺（AQSA）摻和聚吡咯摻和聚吡咯, 聚吡咯聚吡咯-金屬銀金屬銀-鈀混合物涂在織物表面鈀混合物涂在織物表面, 得到功得到功能性的紡織品。能性的紡織品。 參考文獻 導(dǎo)電高分子材料在電磁屏蔽的效能分析 梁韶華 欽州