论文部分内容阅读
电磁屏蔽胶合板属于电磁屏蔽木基复合材料的分支，具有绿色环保、屏蔽性能稳定、功能易转化等特点，是防止电磁信号泄露和外部电磁辐射干扰的新一代室内绿色功能装修材料，对其制备、结构、性能及实际应用的研究有助于拓宽木基功能复合材料的研究领域，为人工林可持续经营和发展提供科学依据及理论基础。论文首先采用“铺撒模压”工艺制备了铜纤维／脲醛树脂导电膜片，研究了其结构特征、导电性能、压阻特性以及电磁屏蔽性能，在此基础上建立了相关的导电和屏蔽机理理论模型。其次，在归纳总结多层和夹层电磁屏蔽理论的基础上，提出了叠层型屏蔽结构模型，将导电膜片与落叶松单板进行“叠层复合”制备新型的电磁屏蔽胶合板，研究了其同轴测试方法、电磁屏蔽性能以及胶合性能。再次，通过对电磁兼容结构设计中搭接方法的分析，结合电磁屏蔽胶合板的特点，将搭接口设计为三种形式：斜接口、对接口以及阶梯口；接口固定方式为：导电胶粘剂连接、非导电胶粘剂连接以及铜箔连接，采用“同轴法”、“屏蔽室窗口法”以及“球形天线法”首次研究了电磁屏蔽胶合板在电磁兼容设计中的搭接技术。最后，参照胶合板胶合强度标准，设计了电磁屏蔽胶合板屏蔽性能持久性的实验方案，研究了其功能失效和强度失效的关系。主要结果与创新如下：（一）导电膜片属于“渗滤”体系，并具有压阻特性；随着铜纤维填充量的增加，导电膜片的导电结构由“二维导电网络”逐渐发展成为“三维导电网络”，屏蔽效能不断增加；导电膜片体积电阻率ρ与铜纤维体积百分含量Φ存在以下关系：ρ=ρcΦ-4.9245，其电磁屏蔽效能平均值SE与填充量w以及膜片厚度t存在以下关系：SE=-45.7987+110.0766t+16.2136lnw-22.9793tlnw。（二）采用导电涂料封边的方法减小了测试试样与内外导体接触阻抗，使测试值基本接近材料实际屏蔽效能；叠层型屏蔽结构提高了材料的屏蔽效能，其中200g／m2双层导电膜片叠层胶合板屏蔽效能在39.3～61.75 dB范围内，平均值为49.65 dB；在铜纤维总填充量相同的前提下，随着填充量的增大，两层导电膜片叠层胶合板的屏蔽效能开始大于单层导电膜片叠层胶合板，其增量将随着填充量的增加而增大。本文中首次将此时填充量称为“纤维填充量双层屏蔽逆转点”。本实验铜纤维填充量逆转点为50g／m2，这对实际生产具有很高的指导意义。（三）铜箔连接的电磁屏蔽胶合板屏蔽效能（窗口法测试）在56.39～75.15dB范围内波动，平均值为65.86dB；以铜箔连接方式制备所得机箱的整体电磁屏蔽效能值（球形偶极子天线法）最大值为45.09dB，最小值为22.98dB，在30～240MHz频率范围内电磁屏蔽平均值为42.59dB，在270～1000MHz频率范围内电磁屏蔽平均值为36.03dB，达到军用电子装备通用机箱二级要求，适用于对电磁兼容要求较高的场合。通过比较认为铜箔连接为最好的接缝搭接方式。（四）浸渍3h后电磁屏蔽胶合板胶合强度满足国家标准要求；浸渍6h和9h后其胶合强度下降很大，低于国家标准要求，但胶合板的电磁屏蔽效能平均值在浸渍9h后都在35dB以上，下降平均值在2.54～9.25dB之间，反映出胶合板在强度损失的情况下，屏蔽效能下降不大，仍旧具有一定的屏蔽性能。