目前, 國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家電磁屏蔽材料發(fā)展很快, 特別是美國(guó)、 英國(guó)、日本等已經(jīng)形成生產(chǎn)各種類(lèi)別和系列規(guī)格的屏蔽材料產(chǎn)業(yè), 截至上世紀(jì)80 年代末, 美國(guó)生產(chǎn)屏蔽材料的公司就已超過(guò)25家, 年銷(xiāo)售額以每年50%的增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)在電磁屏蔽材料領(lǐng)域相對(duì)落后, 開(kāi)發(fā)應(yīng)用的品種較少, 屏蔽性能低, 未能形成產(chǎn)品的系列化和產(chǎn)業(yè)化。研究較多限于頻率1GHz以上的屏蔽材料, 而10kHz ～ 1GHz范圍內(nèi)屏蔽材料的研究起步較晚, 僅有少數(shù)研究單位進(jìn)行研究, 至今國(guó)內(nèi)使用的高檔屏蔽材料主要依靠國(guó)外進(jìn)口。佳晨科技就在致力于研究高檔型屏蔽材料，而且取得了巨大的突破。

    按電磁屏蔽機(jī)制, 電磁屏蔽材料可分為3種:反射損耗為主, 吸收損耗為主, 反射損耗和吸收損耗相結(jié)合;按屏蔽材料的組成可分為鐵磁類(lèi)、良導(dǎo)體類(lèi)和復(fù)合類(lèi);按屏蔽材料制備與存在形態(tài)可分為涂敷型和結(jié)構(gòu)復(fù)合型。目前主要有以下4種形式屏蔽材料:(1)高分子導(dǎo)電涂料;(2) 表面敷層型屏蔽材料; (3)纖維類(lèi)復(fù)合材料;(4)發(fā)泡金屬類(lèi)。

    1.高分子導(dǎo)電涂料

    電磁屏蔽導(dǎo)電涂料按導(dǎo)電機(jī)理和組成可以分為本征型和 摻合型, 屬于反射損耗為主或反射與吸收損耗相結(jié)合的材料。 目前研究較多的是摻合型導(dǎo)電涂料, 主要由高分子聚合物、稀 釋劑、添加劑以及導(dǎo)電性填料組成, 即把導(dǎo)電微粒如金屬粉末 金、銀、銅、鎳等和非金屬粉末碳、石墨、云母片等摻入到高分子 聚合物, 如丙烯酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯和乙烯基樹(shù)脂等, 并 使其具有導(dǎo)電性。摻合型導(dǎo)電機(jī)理比較復(fù)雜, 導(dǎo)電效果和填料 種類(lèi)以及填料在聚合物中的分散程度有關(guān)。

    高分子導(dǎo)電涂料包括銀系、碳系、銅系、鎳系等。其中銀系導(dǎo)電涂料的導(dǎo)電性好而具有優(yōu)良的屏蔽性能, 是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用較早的品種之一, 但由于價(jià)格昂貴成本過(guò)高, 其主要應(yīng)用在某些特殊的領(lǐng)域。碳系涂料密度小，成本低, 但導(dǎo)電性相對(duì)較差, 屏蔽效果不太理想, 一般用作防靜電涂層。銅系涂料的電阻率低導(dǎo)電性好, 但由于銅的密度較大易下沉, 在聚合物基體中分散不好, 同時(shí)存在抗氧化性能差和填料用量大等問(wèn)題, 其應(yīng)用在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)受到限制。對(duì)于鎳系導(dǎo)電涂料, 目前研究表明: 由于鎳系涂料的價(jià)格適中, 氧化問(wèn)題比銅輕, 因而成為當(dāng)前歐美等國(guó)電磁屏蔽用涂料的主流, 但鎳的電導(dǎo)率較低, 其電磁參數(shù)(電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、介電常數(shù)等)隨頻率而變化, 在低頻區(qū)和高頻區(qū)的電磁屏蔽性能不理想, 因而在工程應(yīng)用方面及屏蔽效能、物理性能、環(huán)境性能上還有不少問(wèn)題亟待解決。采用微米鎳粉、氧化鋅晶須、SiC、鋯鈦酸鉛、N i - Zn 軟磁鐵氧 體作為填料, 制備出寬頻的高吸收低反射涂料, 在10kHz ～1GHz頻段SE達(dá)40dB。因電磁屏蔽涂料絕大多數(shù)均是溶劑型的, 它們將對(duì)環(huán)境會(huì)產(chǎn)生有害的影響, 因此電磁屏蔽涂料的水性化是導(dǎo)電涂料發(fā)展的一種必然趨勢(shì)。

    國(guó)際市場(chǎng)上有較多知名品牌如Acheson 公司的銅包銀 Elec trodag SP029和純銀SP031A等系列導(dǎo)電涂料, 在噴涂膜厚很薄(達(dá)0. 4m ils /10μm)的情況下仍具有極好的導(dǎo)電性。佳晨科技有限公司對(duì)整體復(fù)合電磁屏蔽涂料的應(yīng)用基礎(chǔ)和層狀復(fù)合電磁屏蔽涂料的制備工藝與屏蔽機(jī)理進(jìn)行了一些研究, 已成功研制出PB151型和PB152型復(fù)合電磁屏蔽涂料。經(jīng)原電子工業(yè)部第四研究所(國(guó)家級(jí)電磁兼容檢測(cè)中心)測(cè)試, 在10kH z ～ 1GH z頻段, PB151型SE >40dB;PB152型SE >60dB, 涂料技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)外Tem pe st技術(shù)及我國(guó)“軍用電磁屏蔽涂料通 用規(guī)范”對(duì)電子設(shè)備的屏蔽要求, 具有良好的抗電磁波輻射及 屏蔽傳導(dǎo)干擾的功能。 導(dǎo)電聚苯胺復(fù)合材料是一種新型的屏蔽材料, 與金屬類(lèi)屏 蔽材料相比, 具有易加工、質(zhì)量輕、韌性好、電導(dǎo)率易于調(diào)節(jié)等 優(yōu)勢(shì), 廣泛涂覆于各種儀表或顯示窗口, 通過(guò)反射、吸收損耗達(dá) 到EMI屏蔽目的。將乳液聚合法制備的直徑約為5 ～ 20nm 的鹽酸摻雜聚苯胺(PAN HC l)和直徑為40 ～ 50nm 的DBSA摻雜的聚苯胺(PAN DBSA)與PVA水溶液共混, 混 合液澆鑄成膜, 制得了逾滲閾值僅為0. 1%的淺綠色、高透明、 柔韌性好的導(dǎo)電納米復(fù)合膜。PAN 含量為2. 0%時(shí), PAN HC l∕ PVA及PAN DBSA ∕ PVA復(fù)合膜的電導(dǎo)率分別達(dá)到 4. 4 ×10- 5(S cm - 1)和1. 2 ×10- 8 (S cm - 1 )。

    2.表面敷層型屏蔽材料

    通過(guò)貼金屬箔、化學(xué)鍍、真空鍍、噴涂等方法, 對(duì)絕緣體表 面進(jìn)行導(dǎo)電化處理而達(dá)到屏蔽效果, 屬于反射損耗為主的屏蔽 材料。貼金屬箔即把鎳箔、銅箔、鋁箔、鐵箔、不銹鋼箔等與塑 料薄片、薄板等用粘合劑連在一起, 然后再壓制成型, 工藝較簡(jiǎn) 單, 屏蔽效果可達(dá)60 ～ 70dB。西班牙J. A. Pom po so等開(kāi)發(fā) 出一種以PPy 混合物為基體的導(dǎo)電熱溶性粘合劑(ICHMAs), 顯示很好的EM I屏蔽效能, 同時(shí)又保存著傳統(tǒng)粘合劑的優(yōu)良 性能。化學(xué)鍍和電鍍法, 主要是將金屬N i或Cu等鍍覆到材料 的表面, 屏蔽效果可達(dá)60 ～ 120dB, 缺點(diǎn)是污染嚴(yán)重, 不符合綠 色環(huán)保。噴涂法是用電弧、火焰噴涂等方式在材料表面制備 鋅、鋁、銅等金屬層, 厚度約為70μm, SE 可達(dá)70dB, 缺點(diǎn)是金 屬層和基體之間結(jié)合不牢易脫落。 真空鍍是采用PVD技術(shù)使金屬氣化, 然后在基材表面形 成金屬鍍層, 國(guó)內(nèi)外在這方面的公開(kāi)交流的資料不多。目前真 空鍍A l在30 ～ 1000MH z時(shí), SE 可達(dá)50 ～ 70dB。國(guó)內(nèi)吉林大 學(xué)張麗芳等[ 12] 研究了磁控濺射法在塑料基片H IPS 沉積Cu / N i薄膜的工藝, 在10 ～ 106kH z范圍內(nèi), 銅層為1. 0 ～ 4. 0μm 時(shí), SE 為80～ 110dB, 試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)薄膜的屏蔽主要取決于反射衰 減, 吸收衰減很小, 并認(rèn)為多的反射面數(shù)可以獲得高屏蔽效果。 美國(guó)E. Savrun等人[ 13] 用濺射的方法在ZnS 上沉積一層WS i2 ∕ 0. 7μm 的薄膜, 在400MH z ～ 18GH z的屏蔽性能效果良好, 其中在2GH z屏蔽效能可達(dá)53dB。2000年中科院李秀榮等[ 14] 采用陰極磁控濺射法在普通厚玻璃上制備用于高頻電磁屏蔽 的ITO 透明導(dǎo)電膜, 研究了膜層的結(jié)晶程度和晶粒大小對(duì)膜層 性能的影響, 結(jié)果表明方塊電阻在5 ～ 40Ψ /□范圍內(nèi), 在8 ～ 18GH z高頻范圍內(nèi)電磁波的反射率達(dá)88. 5%。

    3.纖維類(lèi)復(fù)合材料

    纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(Fiber Reinforced Polymer，或Fiber Reinforced Plastic，簡(jiǎn)稱FRP)是由增強(qiáng)纖維材料，如玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維等，與基體材料經(jīng)過(guò)纏繞，模壓或拉擠等成型工藝而形成的復(fù)合材料。根據(jù)增強(qiáng)材料的不同，常見(jiàn)的纖維增強(qiáng)復(fù)合材料分為玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(GFRP)，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)以及芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(AFRP)。

    4.發(fā)泡金屬類(lèi)

    發(fā)泡金屬又稱為泡沫金屬, 是一種新型的工程材料和功能材料, 從結(jié)構(gòu)上可分為多泡性金屬和通透性金屬兩種,前者含有大 量獨(dú)立存在的氣泡,而后者則是連續(xù)暢通的三維多孔結(jié)構(gòu)。