1. 电磁屏蔽橡胶.pptx

具有电磁功能的橡胶复合材料的应用背景，机理及配方设计邹华2012-8-31

主要内容电磁功能橡胶的应用背景电磁屏蔽橡胶的性能要求及配方设计吸波橡胶的性能要求及配方设计

?应用背景电磁屏蔽的电磁波主要是指射频频段的电磁波。低于100kHz电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，高于100kHz的电磁波可在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，这种具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频英文缩写：RadioFrequency；频段：100kHz~30GHz

?应用背景随着信息技术、网络技术、移动通信技术的发展，空间电磁环境日趋复杂，引起电磁干扰，其主要危害包括：影响电子设备或系统的正常运行（飞行器、医院精密仪器……）电磁信息泄露(利用先进的仪器和软件处理技术,在2公里以外的地方仍能接收到电磁辐射信号,还原出图像信息）电磁环境污染（已被世界卫生组织列为继大气污染、水污染、固体废物、噪声污染后的人类第五大公害）

?应用背景电磁战场-现代战争的第四维战场典型战争-1991年海湾战争[多国部队实施了全空域、全时域、全频域的电子战]震惊了中国军方制陆权制海权制空权制电磁权(制天权)

?应用背景电磁战对武器装备C4I系统电磁兼容提出更高要求：指挥系统Command控制系统Control通信系统Communications微机系统Computer情报系统Intelligence1965年美国国家安全局颁布了电磁兼容规范;1997年我国国防科工委颁布GJB151A《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》.电磁兼容的定义[GB/T4365-1995《电磁兼容术语》]：设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对该环境中任何事物构成不能承受的电磁骚扰的能力.

?应用背景经济简便,备受青睐电磁干扰三要素：干扰源敏感设备耦合通道(传导或辐射)抑制电磁干扰的途径：抑制干扰源降低设备敏感度滤波,屏蔽,接地等

?应用背景工程实践发现，由于工艺原因或装配要求，电子设备或系统总是存在通孔或缝隙，成为电磁泄露的主要通道，因此必须采用电磁屏蔽衬垫加以防护。

?应用背景常见的电磁屏蔽衬垫：金属螺旋管金属丝网指行簧片导电布高导电橡胶或吸波橡胶橡胶特有的高弹性：环境密封高导电或高导磁性：电磁密封广泛应用于军用、民用电子设备的密封系统：航天、航空船舶、舰艇装甲车、指挥车、军用方舱通信基站手机、医疗器械等

?应用背景屏蔽效能SE=R＋A＋B(dB)电磁屏蔽原理ARB电磁屏蔽的实质：对两个空间区域进行金属隔离，以控制电磁波由一个区域向另一个区域感应和辐射:相对电导率:相对磁导率:电磁波频率:屏蔽材料厚度

?应用背景电磁屏蔽材料要求高电导率和(或)高磁导率按损耗机理，可分为三类：① 以反射损耗为主；② 反射、吸收损耗相结合；③ 以吸收损耗为主(即吸波材料）(属于广义的电磁屏蔽材料)

?电磁屏蔽橡胶主要性能指标：1屏蔽效能发射天线屏蔽箱24(in)X24(in)26(in)X26(in)接收天线1inch导电橡胶

?电磁屏蔽橡胶衡量屏蔽材料对入射电磁波的衰减程度：SE=20dB， 衰减90%，很弱的屏蔽效果SE=40dB， 衰减99%，中等屏蔽效果SE=60dB， 衰减99.9%，中等屏蔽效果SE=80dB， 衰减99.99%，良好的屏蔽效果SE=100dB，衰减99.999%，优异的屏蔽效果对于一般民用电子设备，其屏效至少要达到35dB以上(对应体积电阻率约在1ohm-cm以下）。SE测试比较麻烦，测试费用高。由于SE与导电率有一定关联性，更多时候是直接测量材料的体积电阻率。

?电磁屏蔽橡胶IVIV25.4mm导电衬垫4.0mm2导电性能（一般用材料的体积电阻率表征）绝缘块

?电磁屏蔽橡胶3导电性能稳定性材料在各种外界场作用下导电性能的变化要尽可能小，主要有：温度（高温、低温、高低温循环…)外力（拉伸、压缩…)电化学腐蚀霉菌腐蚀机械振动脉冲电流（电磁脉冲弹）…

?电磁屏蔽橡胶4物理机械性能压缩永久变形回弹性压缩应力-应变行为拉伸强度断裂伸长率硬度密度…

?电磁屏蔽橡胶配方设计原则：橡胶基体大多选用硅橡胶，特殊场合用氟硅橡胶、三元乙丙橡胶主要是基于以下几点：优异的耐高低温性能优异的耐老化性能低加工黏度高填充能力

?电磁屏蔽橡胶导电填料其种类和用量是影响复合材料导电性能最主要的因素碳系材料：包括导电炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管对这类材料填充橡胶研究最多，但其导电性一般，很难制备体积电阻率在1ohm-cm以下的高导电橡胶。金属粉：导电性优异，银＞铜＞金＞铝＞镍体积电阻率介于10-6~10-5ohm-cm之间；铜、铝容易氧化，金价格过于昂贵，银、镍应用较多；但仍存在密度大、成本高等缺点。

?电磁