导电高分子在电磁屏蔽材料中的应用

上传者：蒋怀伟
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上传时间：2015-05-06
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导电高分子在电磁屏蔽材料中的应用

导电高分子作为电磁屏蔽涂料的应用一、电磁屏蔽原理二、电磁屏蔽涂料的种类三、电磁屏蔽涂料的应用引言电磁屏蔽技术通常使用金属及其复合材料, 它们具有较好的屏蔽效能, 但是存在笨重、效能难以调节、需要二次加工、生产效率低和成本高等缺点。而导电高分子材料具有电磁屏蔽性能好、质量轻、电导率容易调节、易成型、生产效率高和总成本低等优点。20世纪80年代以来,导电高分子材料在电子计算机和一些电子设备外壳材料上的广泛应用,使它成为一种非常有发展前途的新型电磁屏蔽涂料。一、电磁屏蔽原理电磁屏蔽是指电磁波的能量被材料吸收或反射后所造成的衰减 , 通常以屏蔽效能(SE)表示。所谓屏蔽效能是指未加屏蔽时某一观测点的电磁波功率密度与经屏蔽后同一观测点的电磁波功率密度之比,即屏蔽材料对电磁波的衰减值为: SE = 20 lg( Pi /P0 ) 式中: Pi 和P0 分别表示入射和透射电磁波的功率密度; 屏蔽效能的单位为dB。衰减值越大,表明屏蔽效果越好。二、电磁屏蔽涂料的种类 1、复合型电磁屏蔽涂料主要是由树脂、稀释剂、添加剂及导电填料等组成。根据填料种类不同, 可分为金属系和碳系电磁屏蔽涂料。 2、结构型电磁屏蔽涂料主要是以导电聚合物与其它树脂混合组成复合涂料。典型代表物有聚苯胺（PAN）、聚吡咯（PPy）、聚噻吩（PTh）、聚乙炔（PA）等。三、电磁屏蔽涂料的应用 1、复合型电磁屏蔽涂料 (1)金属填充电磁屏蔽涂料银系导电涂料、铜系导电涂料、镍系导电涂料。使用最多的是银系导电涂料。银系涂料性能稳定,屏蔽效能极佳,但其成本太高。镍系涂料价格适中,屏蔽效果好,抗氧化能力比铜强, 但镍系涂料在低频区的屏蔽效果不如铜系涂料。铜系涂料虽然屏蔽效果好,但抗氧化性差。 (2)碳填充电磁屏蔽涂料碳类导电填料属于半导体, 所形成的涂料导电率远小于金属类填料形成的导电涂料。但碳类填料价廉, 质轻,通过一些改进, 可以提高其电导率和电磁屏蔽效能。例如：以涂银碳纳米管、涂镍碳纳米管及碳纳米管作为导电填料，可以大大提高碳纳米管的导电性。 2、结构型导电高分子材料（1）聚苯胺聚苯胺是导电高分子领域最具应用价值的品种, 兼具金属的导电性和塑料的可加工性及金属和塑料所欠缺的化学和电化学性能。同时还具有溶液加工性, 能与其它树脂进行掺和, 其电导率可以通过化学或电化学方法来加以调节, 可广泛应用于电子化学、船舶工业、石油化工、国防等诸多领域。例如：以樟脑磺酸（CSA）掺和聚苯胺, 制得聚苯胺聚氨醋（PANI-PU）纳米复合涂料；以十

二烷基苯磺酸（DBSA）掺和聚苯胺（PANI）, 再与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物混合的复合涂料；以过硫酸铵、苯胺等为原料合成聚苯胺,并用甲苯磺酸（TSA）掺和聚苯胺粉末, 与聚丙烯酸醋混合, 辅以一定的溶剂以及助剂, 得到了聚苯胺-聚丙烯酸醋复合涂料。 (2)聚吡咯(PPy) 在诸多的导电聚合物中, 聚毗咯具有质轻, 环境稳定性和温度稳定性好, 有相对较高的电导率, 易于电化学制备成膜、无毒等优点。掺杂PPy作为一种新兴的导电材料, 已广泛应用于传感器、固态电池、电磁屏蔽、LEO显示器及电解电容器的制造。例如：将萘磺酸（NSA）掺和聚吡咯, 醌蒽磺（AQSA）掺和聚吡咯, 聚吡咯-金属银-钯混合物涂在织物表面, 得到功能性的纺织品。参考文献 ? 导电高分子材料在电磁屏蔽的效能分析梁韶华钦州学院学报 2006年第6期 ? 高分子导电复合材料的导电机理及其电磁屏蔽作用分析张澎涛林业机械与木工设备 2006年第6期 ? 导电高分子在电磁屏蔽材料中的应用李春华工程塑料应用 2005年第11期 ? 电磁功能高分子复合物研究进展曹渊,陶长元,杜军,刘作华高分子通报 2007年1月

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