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特種工程塑料是如何實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽功能的呢？

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工程塑料是怎么實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽功能的？



現(xiàn)代社會(huì)，電磁波輻射帶來(lái)的電磁干擾問(wèn)題非常普遍。
這不但會(huì)影響咱們的身體健康，還會(huì)讓電子設(shè)備沒(méi)法正常工作，在一些重要領(lǐng)域甚至?xí)斐删薮髶p失。
電磁屏蔽呢，就是在一個(gè)特定區(qū)域里，想辦法減弱電磁波干擾。
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隨著科技發(fā)展，像 5G 和衛(wèi)星通信這些高頻波段越來(lái)越普遍，傳統(tǒng)的金屬電磁屏蔽材料，比如法拉第籠，就有點(diǎn)跟不上時(shí)代啦。


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它們滿足不了高頻屏蔽、寬頻作用和輕質(zhì)結(jié)構(gòu)這些新要求。所以呢，咱們就得找別的材料來(lái)代替金屬。


聚醚醚酮（PEEK）、聚酰亞胺（PI）等特種工程塑料是很好的基材。


它們力學(xué)性能好、耐溶劑、耐輻照，在航天軍工等領(lǐng)域很大。比如說(shuō)飛機(jī)油箱材料、艦艇隔熱隔聲材料。
咱們可以通過(guò)填料改性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)這些方法，來(lái)調(diào)控電磁屏蔽效能和頻段。而且它們加工性能好，還很輕，應(yīng)用范圍非常廣泛。
特種工程塑料本身不不具備導(dǎo)電和導(dǎo)磁，幾乎沒(méi)有電磁屏蔽性能。
要想讓這些材料，就得在里面構(gòu)建導(dǎo)電通路。
可以通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和添加填料來(lái)實(shí)現(xiàn)。電磁屏蔽的原理有反射損耗、吸收損耗和多次反射損耗。吸收損耗就是讓電磁波穿過(guò)材料的時(shí)候變成熱能。
材料電導(dǎo)率越高、磁導(dǎo)率越大、厚度越厚、電磁波頻率越高，吸收損耗就越大。在高頻下，高電導(dǎo)率和高磁導(dǎo)率一起作用效果更好。不過(guò)反射損耗容易造成二次電磁污染，所以現(xiàn)在電磁屏蔽材料都朝著高吸收損耗、輕量化結(jié)構(gòu)和特定波段屏蔽發(fā)展。

填料的類型對(duì)電磁屏蔽特種工程塑料的性能影響可大了。
現(xiàn)在主要有碳系填料、金屬填料和磁性氧化物填料。金屬填料像鐵、鎳，電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率都很棒，對(duì)高低頻磁場(chǎng)屏蔽效果特別好。
可以通過(guò)表面噴涂或者填料共混的方法來(lái)用在特種工程塑料里。不過(guò)表面噴涂金屬會(huì)讓材料耐腐蝕性下降。碳系填料呢，像碳纖維、石墨烯，導(dǎo)電性高。很多人用它們當(dāng)導(dǎo)電填料做電磁屏蔽復(fù)合材料。
但是碳系填料容易團(tuán)聚，這會(huì)影響材料性能?？梢酝ㄟ^(guò)改善熔體流動(dòng)性或者表面改性來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。還有多元體系電磁屏蔽材料，就是把不同的填料組合起來(lái)，發(fā)揮它們的協(xié)同作用，提高材料的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也很重要。
比如說(shuō)多孔結(jié)構(gòu)，它能兼顧多層結(jié)構(gòu)和隔離結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。泡孔能促進(jìn)導(dǎo)電通路構(gòu)建，增強(qiáng)電磁波的反射、散射和吸收，提高材料的吸收損耗和電磁屏蔽效能，還能讓材料變輕。
蜂窩結(jié)構(gòu)也不錯(cuò)，能讓電磁波多次反射和吸收，實(shí)現(xiàn)輕量化，還能通過(guò) 3D 打印高效搭建導(dǎo)電通路。