电磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播。电磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽体对电磁能流的反射、吸收和引导作用, 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。屏蔽按其原理分为电场屏蔽(静电屏蔽和交变电场屏蔽)、磁场屏蔽(低频磁场和高频磁场屏蔽)和电磁场屏蔽(电磁波的屏蔽)。通常所说的电磁屏蔽是指后一种, 即对电场和磁场同时加以屏蔽。

    依据电磁屏蔽原理, 材料的电导率、磁导率及厚度是决定其屏蔽性能的决定性因素。对于电子设备的外壳来讲，一个最为关键的性能要求就是，所要选择的材料是否有能力阻止电磁干扰（EMI）。电磁干扰总是不期而至，从而对电子系统或其子系统造成伤害。射频干扰就是电磁干扰的一种，尽管其波段非常窄。

    金属和塑料在电磁屏蔽性能方面的比较

    大多金属本身都是可导电的，也会吸收和反射一部分电磁辐射。电磁屏蔽的效果与很多因素有关，包括金属的属性，辐射的频率，辐射里所包含的容易被吸收或反射的波段，金属的传导率和导磁率，以及辐射源和屏蔽物体的距离远近等。金属屏蔽材料还具有优良的力学性能, 但是其密度大、易腐蚀、不易加工等缺点明显, 局限性较大。

 

    因为塑料本身是绝缘的，因此对电磁辐射基本上是透明的，塑料材料作为电磁屏蔽必须以来对其表面的处理以及添加一些金属颗粒，才能满足要求。但以上俩种方法都会有额外的成本，后者还会影响模具和加工工具的寿命。

 

    目前塑料和金属对作为电子屏蔽材料的竞争，取决于什么应用环境下这些材料本身的优缺点，以及不断发展的对外壳材料的审美/电子/机械性能要求。

    填充复合型屏蔽材料

    这类材料是采用导电填料与塑料等成型材料填充复合而成的。导电填料一般选用导电性能优良的纤维状、网状、树枝状或片状材料, 常用的有金属纤维、碳纤维、镀金属纤维、超细碳黑、云母片、金属片、金属合金粉等; 成型材料常用合成树脂类材料, 如聚苯醚、聚碳酸脂、ABS、尼龙和热塑性聚酯等。填充复合型屏蔽材料具有一次加工成型, 缩短加工工艺过程, 便于批量生产的优势, 是继表层导电型屏蔽材料之后推向市场的新型材料, 也是当前的一个发展方向。影响该类材料屏蔽效果的因素比较复杂, 导电填料和基体的性质、形态, 导电填料在塑料基体中的填充量和分散程度以及复合工艺技术等均与屏蔽效果密切相关。从20 世纪80 年代开始, 该方法受得了广泛关注。国外美、英、日等国起步较早, 发展较快, 已开放了大量此类材料, 我国则起步较晚。金属纤维具有优良的导电性, 而且机械力学和导热性能良好, 用金属纤维填充的复合材料具有较好的电磁屏蔽效果、机械力学性能和导热性能。常用的金属纤维有黄铜纤维、铁纤维、不锈钢纤维等。国内外都有将金属纤维填充到不同树脂中制得导电复合材料的不少成功事例。金属纤维填充复合型屏蔽材料的缺点是在成型过程中易产生缠绕折断, 金属纤维易被氧化腐蚀、密度大、价格贵等。碳纤维、碳化硅纤维等填充复合型屏蔽材料则具有密度小、比强度高、化学稳定性好、成型性好等优点, 在电磁屏蔽复合材料的应用方面受到了重视。对用短碳纤维(SCF)和长碳纤维(LCF)与共聚物等制得的复合材料的屏蔽性能得到了较好研究, 并且力学性能和屏蔽效果较同等条件下的碳黑填充复合材料优良。近年来, 碳纤维织物与聚合物复合成为填充复合型电磁屏蔽材料研究的一个热点, 这是因为普遍看好碳纤维织物具有良好的导电网络, 使得在碳纤维填充量较小的情况下仍具有良好的电磁屏蔽性能。普通碳纤维用作电磁屏蔽复合材料的填料虽然得到了广泛应用, 但其填充量高、屏蔽效果不是很好。近年来发展了碳纤维表面改性处理技术来解决上述问题。普通碳纤维可以借助特殊的工艺处理方法, 通过改善碳纤维的电磁性能而使屏蔽性能得到进一步提高。这些方法主要包括碳纤维表面镀覆SiC、沉积超细石墨颗粒[14]、涂敷聚苯胺(PANI)[15]、表面镀金属[16~21]等。如德国BASF 公司研制了一种表面镀SiC 的碳纤维, 在频率500MHz 时屏蔽效能可达48dB。

    镀金属纤维填充材料是当前研究的一个热点, 比用上述几种纤维表面处理技术得到的材料具有更好的导电性。可以用来镀金属的纤维除碳纤维外, 还有玻璃纤维、木质纤维等。以前对镀金属纤维及其复合材料的研究开发主要以碳纤维为基材, 高昂的成本使其在商品化的过程中受到制约,现在的镀铝玻璃纤维以其优越的性价比在工业化生产中得到广泛的应用。近年来国内外在镀铝玻璃纤维方面开展了大量的研究工作, 取得大量研究成果。已经成功开发了改性的塑料导电材料、抗静电材料、电磁屏蔽材料以及特种导电混纺织物等。玻璃纤维与其他导电填料相比具有密度小、易成型、导电好、生产工艺简单、成本低、可大批量生产等优点, 另外它和一般的玻璃纤维性状相同且与树脂的亲和性好、分散性好。镀铝玻璃纤维是一种新型复合材料, 它是在玻璃纤维表面上镀覆一层薄薄的、致密的高导电金属———铝, 在金属层上再进行表面处理, 以提高其分散性及防止金属表面氧化。使玻璃由绝缘材料变为导电材料, 由热的不良导体变为良导体。通过对玻璃纤维表面的金属化, 使玻璃纤维在保留原有力学性能的基础上又具有了金属纤维良好的导电、导热等一系列新的性能。所以能使用以前的金属模具和成型设备进行挤压成型、注射成型, 产品的外观非常好, 可达到一般玻璃纤维增强的FRP、FRTP、ABS 的表面效果, 因而是一种性能非常优异的导电填料。镀铝玻璃纤维良好的传热性能, 在模压成型的工艺中传热更快, 能缩短周期, 减少消除热点, 减少成品的热应力, 降低制品翘曲的几率。可以看出除具有优异的电磁屏蔽性能外, 其还具有良好的力学特性, 实现了结构功能一体化。

    电磁屏蔽工程塑料PC聚碳酸酯常见牌号: