导电塑料的基础知识.docx

一、 电磁屏蔽原理电磁屏蔽的原理是对于干扰源电磁波的反射与吸收，一般是通过材料对电磁能流进行反射和引导作用，在内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化场，从而减弱源电磁场的辐射效果，其与屏蔽结构表面和屏蔽体内部感生的电荷、电流与极化现象密切相关。二、导电塑料介绍其实对塑料进行一定的加工，例如将塑料基体与导电填料组成海岛结构复合体系，能够依靠量子力学隧道效应使得电子具有在粒子间的跃迁能力，提升塑料的导电性，变成“半导体”导电的作用，这种就称为导电塑料。一般用表面电阻率来表征材料对电流的阻抗大小，表面电阻率越小，导电性越强。按照材料表面电阻率的不同，塑料可以分为：绝缘材料：10121015 ohm/sq抗静电材料：10101012 ohm/sq静电耗散材料：1061012 ohm/sq导电材料：105 ohm/sq电磁屏蔽材料：101103 ohm/sq其中表面电阻小于105 ohm/sq为导电级塑料，而表面电阻在101103 ohm/s的导电塑料一般可作为电磁屏蔽材料。其电导率较高，对电磁波具有一定的吸收损耗，能够减弱电磁场的辐射效果，是电磁屏蔽材料的重要选择。三、 导电塑料分类导电塑料分为两大类， 用物理方法制成的导电塑料称为复合型导电塑料，用化学方法制成的导电塑料称为本征型（又称结构型）导电塑料。1.本征型导电塑料是指高聚物本身具有导电性或经过化学改性后具有导电性的塑料，能发挥自身化学结构的作用，使其本质上能够导电，再通过化学方法进行掺杂以增长其导电性。2.复合型导电塑料是指经物理改性后具有导电性的塑料，一般是将导电性物质如炭黑、碳纤维、石墨、金属粉末、金属纤维等掺混于树脂中制成。目前90%的导电塑料都属于复合型，其应用广泛。 选择不同的塑料基体与甚至与不同比例的导电物质结合，其带来的电磁屏蔽性能也不一样。导电塑料作为屏蔽材料可根据产品的厚度来调节屏蔽效能，其屏蔽效能在30-90dB之间。表：不同导电塑料的电磁屏蔽性能四、导电塑料生产工艺将PC/ABS、PC、ABS、PA、PPE 等树脂与镀镍碳纤维、不锈钢纤维等导电物质结合，通过塑料与填料混合，经过塑料加工工艺，导电性得到一定的提升，实现了从绝缘体到半导体再到导体的巨大变化，从而使其具有EMI屏蔽功能和接地功能。 导电塑料采用注塑工艺，一次成型，不需要机加工、电镀、喷漆、镀膜等等复杂的二次工艺，有利于大大降低加工成本，而且经过注塑加工可以实现更为复杂的结构。导电塑料的密度（1.21.4g/cm3）为常用金属的四分之一，即使与铝相比也仅为铝的一半，能被加工成1.0mm左右的薄壁结构，重量降低75%。五、导电塑料部分应用介绍导电塑料具有良好的电磁屏蔽性能，且具有密度小、韧性好、成本低、易于加工、屏蔽性能可调节的优点，是金属屏蔽材料的潜在替代品。导电塑料主要用于集成电路、汽车电子、电气等领域EMI屏蔽外壳以及中、高压电缆中使用的半导电屏蔽料，能够在保持塑料固有特性的同时具有类似金属导电性的特性1.通信基站的悬挂结构件导电塑料的密度（1.21.4g/cm3）为常用金属的四分之一，即使与铝相比也仅为钢的一半。导电塑胶由于密度小，在通信基站发射塔上的悬挂结构上具有一定的应用优势，此外，也是金属压铸壳体很好的替代方案。2.电源盖板目前通信设备上的电源系统的电源盖板还是以铝压铸件为主，而铝压铸件存在的主要问题是：质量重、成本偏高、不易加工，屏蔽效能不可调等。采用导电塑料的替代金属材料就可以避免这些问题，满足市场更高的需求。 3.屏蔽腔目前通信设备上的屏蔽腔大多采用铝合金压铸件，但压铸件密度大，易腐蚀，成型性差，采用普通塑料电镀，在长期使用过程镀层易脱落从而使产品功能失效；采用导电塑料一体方案，组装方便，产品可靠性好，屏蔽性能可以满足要求，成本也降低。导电塑料在EMI上的应用还包括通信假面板、连接器（光纤护套、电源护套等）电脑显示器后壳、导光盒，以及军工用品等。