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【摘要】：现代电子产品日新月异，对电磁屏蔽技术也就有了更多更高的要求，这就需要设计者在懂得怎样设计电磁屏蔽的同时，更要懂得怎样合理地使用电磁屏蔽材料。
【关键词】：电磁屏蔽；屏蔽材料
引言
本文对常用电磁屏蔽材料作了介绍，针对电子产品日益严重的电磁干扰，以及对EMC（电磁兼容性）设计中容易忽视的间隙处理问题，对几种常用的屏蔽材料做出研讨，希望达到举一反三的作用。
一、金属材料
1.金属板材
一般常用的封闭式屏蔽机箱或箱体采用铝板、铜板等良导体材料。根据电磁场的理论，在高频电磁场中，主要是吸收损耗在起作用，屏蔽材料的电阻越小（变成欧姆热而耗散），则产生的涡流电流越大，反磁场也越大，屏蔽效果也就越好，同时，良导体对低频电场的反射损耗又较大，所以，高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽应选用高电导率、低磁导率的良导体。
此外，高频电流具有集肤效应，涡流电流只在金属表面的薄层中流过，所以金属屏蔽体无需太厚，0.2mm～0.8mm的良导体材料就能起到很好的高频磁场屏蔽作用。图1列举出了我们常用的良导体屏蔽材料的相对磁导率。
与此同时，为了降低产品成本，并且还要兼顾物理结构强度等方面的要求，更多的设计是在金属板材上采用屏蔽性更高的良导体涂镀层来进行进一步的提升。同时，一些具有弹性的良导体（如铍青铜），能在需要低压力的地方用低压力提供较高的屏蔽效能。
2.金属丝网
常见的金属丝网多采用紫铜丝、镀锡包铜钢等制作，主要用于频率为100MHz以下的屏蔽通风口、缠绕电缆束等地方使用，能有效的改善屏蔽效能。使用金属丝网的优点是结构简单，成本低廉。图2就以紫铜丝为例：
由图2可以看出，当频率高于100MHz时，紫铜丝网的屏蔽效能开始下降，这就是因为紫铜丝网的反射信号能力减弱了。
二、复合材料
在具体设计产品时，由于设计、工艺的需要，在屏蔽体上开有各种各样的孔洞、缝隙等无法连续的间隙，这对产品的电磁屏蔽会造成严重的影响，甚至屏蔽失败。这个时候，再单一的使用金属良导体材料就有很大的局限性。于是，各种各样的复合材料就成了我们的选择，复合材料在满足各种性能要求的基础上，还有使用方便、重量较轻、价格低廉等优点，在现在电磁兼容性的设计中越来越受设计师们的青睐。
1.导电橡胶
导电橡胶是一种导电性良好的弹性材料，主要用于要求较高的电磁屏蔽和需要水汽密封的场合，比如在少量螺钉的缝隙处，实现电气密封。导电橡胶是用导电颗粒填充的橡胶产品，根据使用场合的不同，设计生产出不同系列、不同规格的导电橡胶。比如铝镀银系列：电磁频率性能好，和铝材料电化学兼容，而且耐EMP冲击，是高档军品的首选。
2.导电纤维包覆泡沫衬垫
该系列衬垫是由导电纤维包覆的泡沫组成，适用于存在较大缝隙的商用EMI屏蔽设施上。泡沫具有弹性和适用性，使其成为要求低压力密封和低压缩变形的理想产品。可提供高达100dB以上的屏蔽效果。
3.导电布
该产品主要由铜、铜镍、铜与黑色金属或铜与黑色树脂制成。具有柔性、透气性、抗弯型、压缩性、回弹性、透光性等特征，可用作导电衬垫、导电带、墙纸、屏蔽窗、保护屏蔽套等。
4.屏蔽玻璃
多用于仪器前部屏蔽显示器、指示器、观察窗口等部位。
屏蔽玻璃大概分为两大类，第一类是两块玻璃中间夹有金属丝网，屏蔽效能比较高，可防止大型显示器的电磁辐射，如电脑显示器等。第二类是在透明塑料或玻璃上镀一层透明导电膜，屏蔽效能一般不大于20dB，但是可以有效的防止该屏蔽玻璃上的静电累积。
5.电磁屏蔽胶带
电磁屏蔽胶带是由导电布或金属箔制成，适用于EMI屏蔽室、壳体、电子设备的接缝，缠绕电缆进行屏蔽，提供可靠的接地表面，静电放电路径，是实用的多功能维修材料。可提供屏蔽效能多为60dB左右。
6.導电化合物（导电脂）
多分为两种，第一种是适用于导电橡胶板与金属粘接的硅脂导电胶，第二种是适用于金属与金属粘接的环氧导电胶。涂于金属屏蔽体的表面，以防止金属在自然环境中再次氧化后接触电阻增大。（注意：导电化合物使用前应先清除金属屏蔽体表面的氧化层）。
结论
当然，屏蔽材料的种类远远不止我前文列举的这些，但是，实际屏蔽体的屏蔽效能主要还是由屏蔽体的材料和屏蔽体的结构决定的，因此，设计和工艺所产生的孔洞与缝隙的处理就显得至关重要。屏蔽材料的屏蔽性能与干扰场的性质、使用频率是密切相关的，在设计时，应结合成本、重量、等综合因素来设计产品。电磁屏蔽的难点在于，电磁干扰的频率往往是随机的，不好预测的，所以，在EMC设计选用屏蔽材料时，总体而言，导电性越高越好；导磁性越高越好；材料厚度越厚越好；屏蔽提上的导电不连续点越少越好。
【关键词】：电磁屏蔽；屏蔽材料
引言
本文对常用电磁屏蔽材料作了介绍，针对电子产品日益严重的电磁干扰，以及对EMC（电磁兼容性）设计中容易忽视的间隙处理问题，对几种常用的屏蔽材料做出研讨，希望达到举一反三的作用。
一、金属材料
1.金属板材
一般常用的封闭式屏蔽机箱或箱体采用铝板、铜板等良导体材料。根据电磁场的理论，在高频电磁场中，主要是吸收损耗在起作用，屏蔽材料的电阻越小（变成欧姆热而耗散），则产生的涡流电流越大，反磁场也越大，屏蔽效果也就越好，同时，良导体对低频电场的反射损耗又较大，所以，高频电磁场、低频电场以及静电场的屏蔽应选用高电导率、低磁导率的良导体。
此外，高频电流具有集肤效应，涡流电流只在金属表面的薄层中流过，所以金属屏蔽体无需太厚，0.2mm～0.8mm的良导体材料就能起到很好的高频磁场屏蔽作用。图1列举出了我们常用的良导体屏蔽材料的相对磁导率。
与此同时，为了降低产品成本，并且还要兼顾物理结构强度等方面的要求，更多的设计是在金属板材上采用屏蔽性更高的良导体涂镀层来进行进一步的提升。同时，一些具有弹性的良导体（如铍青铜），能在需要低压力的地方用低压力提供较高的屏蔽效能。
2.金属丝网
常见的金属丝网多采用紫铜丝、镀锡包铜钢等制作，主要用于频率为100MHz以下的屏蔽通风口、缠绕电缆束等地方使用，能有效的改善屏蔽效能。使用金属丝网的优点是结构简单，成本低廉。图2就以紫铜丝为例：
由图2可以看出，当频率高于100MHz时，紫铜丝网的屏蔽效能开始下降，这就是因为紫铜丝网的反射信号能力减弱了。
二、复合材料
在具体设计产品时，由于设计、工艺的需要，在屏蔽体上开有各种各样的孔洞、缝隙等无法连续的间隙，这对产品的电磁屏蔽会造成严重的影响，甚至屏蔽失败。这个时候，再单一的使用金属良导体材料就有很大的局限性。于是，各种各样的复合材料就成了我们的选择，复合材料在满足各种性能要求的基础上，还有使用方便、重量较轻、价格低廉等优点，在现在电磁兼容性的设计中越来越受设计师们的青睐。
1.导电橡胶
导电橡胶是一种导电性良好的弹性材料，主要用于要求较高的电磁屏蔽和需要水汽密封的场合，比如在少量螺钉的缝隙处，实现电气密封。导电橡胶是用导电颗粒填充的橡胶产品，根据使用场合的不同，设计生产出不同系列、不同规格的导电橡胶。比如铝镀银系列：电磁频率性能好，和铝材料电化学兼容，而且耐EMP冲击，是高档军品的首选。
2.导电纤维包覆泡沫衬垫
该系列衬垫是由导电纤维包覆的泡沫组成，适用于存在较大缝隙的商用EMI屏蔽设施上。泡沫具有弹性和适用性，使其成为要求低压力密封和低压缩变形的理想产品。可提供高达100dB以上的屏蔽效果。
3.导电布
该产品主要由铜、铜镍、铜与黑色金属或铜与黑色树脂制成。具有柔性、透气性、抗弯型、压缩性、回弹性、透光性等特征，可用作导电衬垫、导电带、墙纸、屏蔽窗、保护屏蔽套等。
4.屏蔽玻璃
多用于仪器前部屏蔽显示器、指示器、观察窗口等部位。
屏蔽玻璃大概分为两大类，第一类是两块玻璃中间夹有金属丝网，屏蔽效能比较高，可防止大型显示器的电磁辐射，如电脑显示器等。第二类是在透明塑料或玻璃上镀一层透明导电膜，屏蔽效能一般不大于20dB，但是可以有效的防止该屏蔽玻璃上的静电累积。
5.电磁屏蔽胶带
电磁屏蔽胶带是由导电布或金属箔制成，适用于EMI屏蔽室、壳体、电子设备的接缝，缠绕电缆进行屏蔽，提供可靠的接地表面，静电放电路径，是实用的多功能维修材料。可提供屏蔽效能多为60dB左右。
6.導电化合物（导电脂）
多分为两种，第一种是适用于导电橡胶板与金属粘接的硅脂导电胶，第二种是适用于金属与金属粘接的环氧导电胶。涂于金属屏蔽体的表面，以防止金属在自然环境中再次氧化后接触电阻增大。（注意：导电化合物使用前应先清除金属屏蔽体表面的氧化层）。
结论
当然，屏蔽材料的种类远远不止我前文列举的这些，但是，实际屏蔽体的屏蔽效能主要还是由屏蔽体的材料和屏蔽体的结构决定的，因此，设计和工艺所产生的孔洞与缝隙的处理就显得至关重要。屏蔽材料的屏蔽性能与干扰场的性质、使用频率是密切相关的，在设计时，应结合成本、重量、等综合因素来设计产品。电磁屏蔽的难点在于，电磁干扰的频率往往是随机的，不好预测的，所以，在EMC设计选用屏蔽材料时，总体而言，导电性越高越好；导磁性越高越好；材料厚度越厚越好；屏蔽提上的导电不连续点越少越好。