物理高新技术——环境科学下的物理学——电磁污染.ppt

1、电磁辐射的主要防护措施 制定防护技术措施的原理 加强电磁兼容性设计审查与管理 认真做好模拟预测与危害分析 设备的合理设计 提高槽路的滤波度 元件与布线要合理 屏蔽体的结构设计合理 实行屏蔽 1、电磁辐射的主要防护措施 制定防护技术措施的原理 射频接地 吸收防护 采用机械化与自动化作业，实行远距离防护 滤波 设备的正确使用 加强个人防护 加强城市规划与管理，实行区域控制 2.1电磁屏蔽的概念与机理 电磁屏蔽的概念 利用屏蔽体阻止电磁场在空间传播的一种方法，即限制从屏蔽材料的一侧空间向另一侧空间传递电磁能量。 电磁屏蔽原理 采用低电阻的导体材料，由于导体材料对电磁能流具有反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而减弱源电磁场的辐射效果。 屏蔽是防止电磁波辐射的关键 2.1电磁屏蔽机理 屏蔽材料的屏蔽电磁作用机理 a.入射表面的反射衰减； b.未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的衰减； c.屏蔽体内部的多次反射衰减。 反射衰减，就是电磁场射入金属导体时，由电磁感应而产生感应电流。在这个感应电流的作用下，必然建立一个新的电磁场，从而将入射场能衰减。反射衰减的大小取决于屏蔽层与屏蔽层周围介质之间的阻抗匹配情况。 吸收衰减，实质上是导体的热损耗。它的产生完全是由于电磁场射入金属屏蔽体时，因电磁感应而在金属表面产生了感应电流，又由于金属导体中特别是导体表面有一定电阻存在，必然在金属屏蔽层内，产生热损耗。 2.2.1 表面导电材料 表层导电型屏蔽材料，包括导电涂料、贴金属箔等。尤其是导电涂料以其低成本和中等屏蔽效果，简单实用且适用面广等优点目前仍占据电磁屏蔽材料的主要市场。 2.2电磁屏蔽材料 2.2.1 表面导电材料 (1)导电涂料 电磁辐射污染防护导电涂料是一种流体材料，由合成树脂、导电填料、溶剂配制而成，可喷涂在塑料等基材表面上，形成电磁屏蔽导电层，从而使塑料达到屏蔽电磁波的目的。 常用的屏蔽涂料主要是以复合法制得的，是以高分子材料为基体加入各种导电物质经过分散复合，层压复合等方法处理后而具有导电功能的多相复合体，一般由树脂、稀释剂、添加剂及导电性填料等组成。这种复合体既有导电功能，同时又具有高分子材料的许多优异性。成膜树脂在涂料喷涂后的涂层中起骨架作用。 用作成膜物的原材料有环氧树脂、聚氨酯、醇酸树脂、酚醛树脂、丙烯酸树脂等。其中丙烯酸树脂在塑料、水泥墙表面具有很好的附着力和较高的硬度，且耐寒、耐热、耐腐蚀及防水性在普通涂料所用树脂中均属上乘。 2.2.1 表面导电材料 (1)导电涂料 稀释剂和添加剂用以降低树脂的黏度，浸润填充物，常用的有甲基溶纤剂、松木油、乙二醇丁醚醋酸酯等，稀释剂一般不采用溶剂型的，以避免发生气泡而降低导电性和黏接性。添加剂的作用是提高涂料的施工性能，促使金属导电填料微粒在涂料中分散得更均匀，并提高金属微粒的抗蚀性能。 导电填料决定着屏蔽效果的好坏。可用作导电填料的非金属材料有炭黑和碳纤维、石墨及石墨纤维等。非金属材料导电性能差，屏蔽效果低。金属填料分为金属粉和金属氧化物，成本较高。为了降低导电填料的成本，提高导电性能，常采用复合导电填料，分为复合粉末(如金属-金属、金属-非金属、金属-陶瓷)和复合纤维(如尼龙、玻璃丝、碳纤维等镀金属或金属氧化物等)。 2.2.1 表面导电材料 (2)金属敷层屏蔽材料 通过化学镀金、金属熔融喷射、真空喷镀和贴金属箔等方法，使高分子绝缘材料的表面获得很薄的导电金属层，从而达到电磁屏蔽之目的。 化学镀金是采用非电解法在A(丙烯腈)B(丁二烯)S(苯乙烯)等工程塑料表面镀上一层具有电磁屏蔽特性的金属导电层。镀层均匀且与基体黏附力强；可双面镀以提高屏蔽效果；可批量生产；屏蔽效果好且成本低。 金属熔射法敷层是将金属锌经电弧高温熔化后，用高速气流将熔化的锌以极细的颗粒状粉末吹到高分子材料的表面上，从而在表面形成一层极薄的金属层。 2.2.1 表面导电材料 (2)金属敷层屏蔽材料 真空喷镀法一般是在真空条件下加热，使铝、铬、铜等金属离子蒸发到塑料表面而形成均匀的金属膜导电层。导电性好、镀层沉积速度快、黏附力强，但对复杂形状处理则比较困难，且真空容器的大小使塑料制品的尺寸受到限制。 贴金属箔复合屏蔽材料是利用铝箔、铜箔和不锈钢箔等塑料薄板、薄片和薄膜经层压制成的复合材料，适宜制造软质和硬质的屏蔽材料。牢固、导电性能好、屏蔽效果好。 2.2.2填充复合型屏蔽材料 由电绝缘性较好的合成树脂和具有优良导电性能的其它添加剂所组成，经注射成型或挤压成型等方法制成各种电磁屏蔽材料制品。 常用的合成树脂有聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龙和热塑性聚酯等。 导电填料一般选用大尺寸的纤维状与片状材料。 目前最常用的有金属纤维、金属片等，此外还有碳纤维、超导炭黑、金属合金填料