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木基电磁屏蔽功能复合材料(叠层型)的工艺与性能

刘贤淼  
【摘要】:为了减少电磁辐射造成的电磁污染,本文采用落叶松胶合板热压工艺参数,并通过热板干燥展平、混炼、柔性加压等工艺手段进行研究:(1) 3 种导电粉末(0维):铜类粉末(Cu)、镍类粉末(Ni)、石墨类粉末(CP),以及2 种导电纤维(1 维):铁类纤维(SF)、铜类纤维(CF);(2)不同材料(金属、非金属),不同维数(0 维、1 维),不同长度(3 mm~4 mm,6 mm~7 mm,9 mm~10 mm)导电单元混合作用;在不同涂胶量条件下,对材料在9 KHz~1.5 GHz 的公频范围内电磁屏蔽效能(SE)最小值、平均值、最大值以及胶合性能的影响。按照中华人民共和国军国标(SJ 20524—1995)测试材料电磁屏蔽效能,按照国标(GB/T 9846—2004)测试性能,得到以下结论: (1) 6 mm~7 mm 铜类纤维施加量为100 g/m2 和120 g/m2,在涂胶量为250 g/m2时电磁屏蔽效能均超过30 dB;9 mm~10 mm 铜类纤维,纤维施加量为120 g/m2,在涂胶量为250 g/m2和300 g/m2时,电磁屏蔽效能均超过35 dB,已初具实用价值; (2) 导电单元的加入有利于材料电磁屏蔽效能提高,但不利于材料胶合强度的提高。胶合强度降低又不利于电磁屏蔽效能提高。因此,材料的电磁屏蔽性能是这两个方面综合作用结果。涂胶量对材料电磁屏蔽效能和胶合强度的影响因导电单元而异。在相同导电单元施加量的条件下,1 维导电单元比0 维导电单元有利于材料电磁屏蔽效能提高,但不利于胶合强度提高; (3) 铜类粉末由于存在氧化问题,几乎没有电磁屏蔽效能,但胶合强度能达到国家标准。在涂胶量250 g/m2导电单元施加量120 g/m2时,铜类粉末占固化后胶的比例为120:125,接近50%,仍然几乎没有电磁屏蔽效能; (4) 所有材料的电磁屏蔽性能最小值均出现在低频率段(30 MHz),随着频率的上升,电磁屏蔽效能逐渐上升,然后再下降。材料的木破率较小,变异系数普遍较大,并且木破率变化没有规律性。总的来说,随着导电单元的加入量的增加,材料的电磁屏蔽效能也上升,而材料的胶合强度刚好相反,呈下降的趋势。但在实验范围内, 除SF25-80 以外, 其它材料的胶合强度均超过国标GB 9846.12—2004Ⅱ类胶合板标准所规定的最低胶合强度0.8 MPa,且变异系数较小; (5) 在相同导电单元施加量的条件下,施加石墨类粉末比镍类粉末不仅更有利于材料电磁屏蔽效能的提高,也有利于胶合强度的提高,特别是在施胶量较大的情况下更是如此。而在相同导电单元体积填充率的条件下,施加镍类粉末比石墨类粉末有利于材料电磁屏蔽效能的提高;


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