Page 94 - 《橡塑技术与装备》2024年10期
P. 94
橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
具有电磁屏蔽效能的导热塑料的
研究进展
1
2
1
1
谢卓立 ，廖文泉 ，劳志超 ，韩顺涛 ，马秀清 1*
(1. 北京化工大学机电工程学院，北京 100029 ；
2. 中国核电工程有限公司，北京 100840)
摘要： 随着芯片的不断发展，具有电磁屏蔽效能的导热塑料备受关注。简述了电磁屏蔽原理及导热原理，综述了 MXene 系、碳系、
金属系填料改性的具有电磁屏蔽效能导热塑料的研究进展。
关键词 ： 电磁屏蔽 ；导热 ；填料 ；改性
中图分类号 ： T348 文章编号 ： 1009-797X(2024)10-0046-05
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2024.10.010
0 前言 基于此方法只能防止材料免受干扰，不能消耗电磁波。
通信技术的飞速发展将人们带入了一个万物互联 随之而来的问题是，被反射的电磁波继续在空间中传
的时代，而通信技术的发展又与芯片的发展息息相关。 播，造成二次电磁辐射。吸收损耗是通过介电损耗和
随着芯片向高密度、高功率密度、高传输速率等方向 磁损耗来消耗进入材料内部的电磁波的方法。吸收损
的不断发展，电子封装材料也需要具有更佳优异的导 耗的能力主要取决于材料的介电常数和磁导率。常用
热性、阻燃性和电磁波屏蔽能力，以减少影响设备运 的材料如 ： BaTiO 3 和 ZrO 2 等高介电常数材料，均具
行的高频信号传输产生的电磁干扰、缓解电子元器件 有丰富的电偶极子 ； Fe 3 O 4 、Fe、Ni 及其合金能提供
因长时间运行产生的大量热能积累。但是大多数聚合 充足的磁偶极子。多次反射损耗是电磁屏蔽的第三种
物都是低导热性的且具有较高的电磁波透射性和可燃 方式。当电磁波进入材料内部后，既发生吸收损耗，
性，因此，制备出具有电磁屏蔽效能的导热塑料是非 又发生多次反射损耗。多次反射损耗主要是依靠材料
常有必要的。本文在介绍电磁屏蔽和导热原理的基础 内部电导率的不均匀性，电磁波传输路径增长，被吸
上，综述了 MXene 系、碳系、金属系填料改性的具 收的概率也增加，最终以热量的形式消散，如泡沫、
有电磁屏蔽效能导热材料的研究进展，为其研究提供 多孔材料、多层导电 - 非导电界面都能有效增加电磁
参考。 波的多次反射损耗。
1 电磁屏蔽原理 2 导热原理
电磁屏蔽是一种通过填入屏蔽材料来限制电磁波 对于大多数有机高分子聚合物，传热过程主要依
在空间传播的方法，可以使保护对象不受外来电磁波 赖于晶格振动。通过技术手段改变高分子链的运动及
的干扰。输送线理论认为屏蔽材料主要通过反射损耗、 结晶程度可以实现高分子导热，但是材料内部分子链
吸收损耗和多重反射损耗的方式来屏蔽电磁波 [1] 。 的随机纠缠，使移动有机分子形成完美的晶体是十分
反射损耗是电磁屏蔽最常见的一种方式。当电磁 困难的，这种方法工艺复杂、成本高，难以投入到实
波到达材料表面时，屏蔽材料中的带电粒子与电磁波
相互作用发生阻抗错配。一般而言，材料的电导率越 作者简介 ：谢卓立（2001-），男，本科在读，主要从事机
械制造及其自动化研究方面的工作。
高、磁导率越低，电磁波反射能力越强。表面覆盖导
* 为通讯录作者
电层或填充高含量金属对反射电磁波十分有效，然而， 收稿日期 ：2023-09-08
·46· 第 50 卷 第 10 期
