木基電磁屏蔽功能復(fù)合材料（疊層型）的工藝與性能.pdf

1、隨著人民生活水平的提高，各種電器出現(xiàn)人民生活中，如手機(jī)、電腦。隨之而來的電磁污染也日益嚴(yán)重。屏蔽是解決電磁污染的有效辦法。因此，發(fā)展木基電磁屏蔽功能復(fù)合材料可以有效地降低電磁污染的危害。目前，制造木基電磁屏蔽功能復(fù)合材料的導(dǎo)電物質(zhì)有碳纖維、石墨、金屬粉末、金屬纖維、金屬網(wǎng)、有機(jī)導(dǎo)電物質(zhì)等。制造方法有直接添加、表面覆蓋、化學(xué)結(jié)合等。 本文采用落葉松膠合板熱壓工藝參數(shù)，并通過熱板干燥展平、混煉、柔性加壓等工藝手段進(jìn)行研究：(1)3種

2、導(dǎo)電粉末(0維)：銅類粉末(Cu)、鎳類粉末(Ni)、石墨類粉末(CP)，以及2種導(dǎo)電纖維(1維)：鐵類纖維(SF)、銅類纖維(CF)；(2)不同材料(金屬、非金屬)，不同維數(shù)(0維、1維)，不同長度(3mm～4mm，6mm～7mm，9mm～10mm)導(dǎo)電單元混合作用；在不同涂膠量條件下，對材料在9KHz～1.5GHz的公頻范圍內(nèi)電磁屏蔽效能(SE)最小值、平均值、最大值以及膠合性能的影響。按照中華人民共和國軍國標(biāo)(SJ20524-19

3、95)測試材料電磁屏蔽效能，按照國標(biāo)(GB/T9846-2004)測試性能，得到以下結(jié)論： (1)6mm～7mm銅類纖維施加量為100g/m2和120g/m2，在涂膠量為250g/m2時電磁屏蔽效能均超過30dB；9mm～10mm銅類纖維，纖維施加量為120g/m2，在涂膠量為250g/m2和300g/m2時，電磁屏蔽效能均超過35dB，已初具實用價值； (2)導(dǎo)電單元的加入有利于材料電磁屏蔽效能提高，但不利于材料膠合強(qiáng)

4、度的提高。膠合強(qiáng)度降低又不利于電磁屏蔽效能提高。因此，材料的電磁屏蔽性能是這兩個方面綜合作用結(jié)果。涂膠量對材料電磁屏蔽效能和膠合強(qiáng)度的影響因?qū)щ妴卧?。在相同?dǎo)電單元施加量的條件下，1維導(dǎo)電單元比0維導(dǎo)電單元有利于材料電磁屏蔽效能提高，但不利于膠合強(qiáng)度提高； (3)銅類粉末由于存在氧化問題，幾乎沒有電磁屏蔽效能，但膠合強(qiáng)度能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。在涂膠量250g/m2導(dǎo)電單元施加量120g/m2時，銅類粉末占固化后膠的比例為120：1

5、25，接近50％，仍然幾乎沒有電磁屏蔽效能； (4)所有材料的電磁屏蔽性能最小值均出現(xiàn)在低頻率段(＜30MHz)，隨著頻率的上升，電磁屏蔽效能逐漸上升，然后再下降。材料的木破率較小，變異系數(shù)普遍較大，并且木破率變化沒有規(guī)律性。總的來說，隨著導(dǎo)電單元的加入量的增加，材料的電磁屏蔽效能也上升，而材料的膠合強(qiáng)度剛好相反，呈下降的趨勢。但在實驗范圍內(nèi)，除SF25-80以外，其它材料的膠合強(qiáng)度均超過國標(biāo)GB9846.12-2004Ⅱ類膠合

6、板標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最低膠合強(qiáng)度0.8MPa，且變異系數(shù)較??； (5)在相同導(dǎo)電單元施加量的條件下，施加石墨類粉末比鎳類粉末不僅更有利于材料電磁屏蔽效能的提高，也有利于膠合強(qiáng)度的提高，特別是在施膠量較大的情況下更是如此。而在相同導(dǎo)電單元體積填充率的條件下，施加鎳類粉末比石墨類粉末有利于材料電磁屏蔽效能的提高； (6)鎳類粉末填充材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值分別為0.00dB～5.86dB和0.00dB～11.15dB。在涂

7、膠量為250g/m2時，材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值大于或等于16.3％；在涂膠量為400g/m2時，對于電磁屏蔽效能平均值和最大值滲濾閾值均為9.5％～10.9％。石墨類粉末填充材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值分別為2.73dB～7.86dB和5.28dB～13.13dB。石墨類粉末涂膠量為職250g/m2時材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值為34.3％～38.5％。在涂膠量為400g/m2時，材料的電磁屏蔽效能

8、平均值和最大值的滲濾閾值為24.6％～28.1％； (7)對于鐵類纖維，涂膠量的增大有利于膠合強(qiáng)度提高。涂膠量的加入對材料電磁屏蔽性能同樣有正反兩面影響，材料的電磁屏蔽性能是這兩個方面綜合作用結(jié)果。對于銅類纖維，總的來說，涂膠量增大，不利于膠合強(qiáng)度提高； (8)在相同導(dǎo)電單元施加量的條件下，施加鐵類纖維比銅類纖維更有利于材料電磁屏蔽效能的提高，同時也更有利于膠合強(qiáng)度的提高。但在涂膠量僅有250g/m2，而鐵類纖維施加量達(dá)

9、到80g/m2時，混合膠液中的鐵類纖維過于密集，對膠合強(qiáng)度有非常不利影響，可以適當(dāng)通過增加涂膠量來緩和這種不利影響； (9)鐵類纖維填充材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值分別為7.07dB～14.45dB和10.63dB～21.14dB。鐵類纖維在涂膠量為250g/m2時材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值為5.7％；在涂膠量為400g/m2時材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值均為3.6％。銅類纖維填充材料的電磁屏蔽

10、效能平均值和最大值分別為1.89dB～15.50dB和6.34dB～28.76dB。銅類纖維在涂膠量為250g/m2時材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值為12.2％；在涂膠量為400g/m2時材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值的滲濾閾值大于或等于6.5％； (10)不同長度鐵類纖維填充材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值分別為8.28dB～14.98dB和13.40dB～21.37dB。不同長度銅類纖維填充材料的電磁屏蔽效能平

11、均值和最大值分別為7.21dB～16.26dB和15.61dB～5.01dB。鐵類纖維和銅類纖維填充材料隨著導(dǎo)電單元的長度的增加，材料的電磁屏蔽效能平均值和最大值上升；而材料的膠合強(qiáng)度剛好相反，呈下降的趨勢。隨著涂膠量的增大，電磁屏蔽效能平均值和最大值均有不同程度下降，而膠合強(qiáng)度均有不同程度上升； (11)無論對銅類纖維—石墨類粉末體系還是銅類纖維—鎳類粉末體系，鐵類纖維的減少對電磁屏蔽效能都有不利影響，但有利于膠合強(qiáng)度的提高。

12、鐵類纖維對鐵類纖維—鎳類粉末混合體系的電磁屏蔽效能貢獻(xiàn)率優(yōu)于鐵類纖維—石墨混合體系。無論對銅類纖維—石墨類粉末體系還是銅類纖維—鎳類粉末體系，銅類纖維的減少對電磁屏蔽效能都有不利影響，這種減少不利于銅類纖維—石墨類粉末混合體系膠合強(qiáng)度的提高，但有利于銅類纖維—鎳類粉末混合體系膠合強(qiáng)度的提高。銅類纖維對銅類纖維—石墨類粉末混合體系的電磁屏蔽效能貢獻(xiàn)率優(yōu)于銅類纖維—鎳混合體； (12)在鐵類纖維—銅類纖維混合體系中，隨著鐵類纖維含量