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一种电磁屏蔽材料及其制备方法
    【技术领域】

    本发明涉及一种化工材料，特别是涉及一种电磁屏蔽材料及其制备方法。

    背景技术

    随着生活水平的提高，越来越多的电器产品进入家庭。这些电器或多或少都会产生电磁辐射，超过2毫高斯以上的电磁辐射会导致人患疾病，热效应，无热效应以及累计效应对人体的复合伤害造成了现代亚健康状态的人群越来越多，家用电器的辐射污染应该得到人们越来越多的重视。目前国内外使用的电磁屏蔽材料大都是以金属材料为原料制成的。其目的是为了衰减电磁辐射，但是其设备投资大、工艺复杂、产品价格过高。

    【发明内容】

    本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供一种电磁屏蔽材料。该电磁屏蔽材料不仅能有效的吸收和衰减电磁辐射，而且造价低、利于环保且工艺简单，适合推广使用。

    本发明的一个目的是提供一种电磁屏蔽材料。

    本发明的另一个目的是提供所述电磁屏蔽材料的制备方法。

    本发明的目的是通过以下技术方案实现：

    一种电磁屏蔽材料，其由包括以下重量份数的原料制备而成；

    ABS塑料      30-35    导电碳黑    20-25

    ABS增塑剂    20-23    磁粉        16-20

    碳纤维       3-5

    所述的磁粉为铁镍粉、镍锌粉中的一种或其二者混合物。

    ABS塑料，化学名称：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，其综合性能较好，冲击强度较高，化学稳定性，电性能良好；

    导电碳黑：具有低电阻或高电阻性能的炭黑。可赋予制品导电或防静电作用。其特点为粒径小，比表面积大且粗糙，结构高，表面洁净(化合物少)等；

    ABS增塑剂：为杜邦ABS增塑剂，用以提高ABS对碳黑的相容性。

    碳纤维：为短切碳纤维增强剂，能改善产品的机械性能。优选，一种电磁屏蔽材料，其由包括以下重量份数的原料制备而成；

    ABS塑料      35    导电碳黑  25

    ABS增塑剂    20    磁粉      20

    碳纤维      5

    本发明一种电磁屏蔽材料的制备方法，其包括以下步骤；

    (1)按配方量称取各原料，首先将ABS塑料和ABS增塑剂混合均匀后进行预处理，温度75-85℃，时间4h。

    (2)将液体分散剂加入步骤(1)经过预处理的原料中，初步混合后加入导电碳黑、磁粉和碳纤维，其中导电碳黑和液体分散剂的重量比为1000∶3-5；经高混机混合均匀，再进入到双螺杆挤压机内在230℃挤出，经造粒机造粒，制成本发明电磁屏蔽材料。

    上述步骤(2)中提到的液体分散剂又称白油：它是经过特殊的深度精制后的矿物油，为液体类烃类的混合物，主要成分为C16～C31的正异构烷烃的混合物，是自石油分馏的高沸馏分(即润滑油馏分)中经脱蜡、碳化、中和、活性白土精制等处理后而成，白油无色、无味、化学惰性、光安定性能好，基本组成为饱和烃结构，芳香烃、含氮、氧、硫等物质近似于零；在本步骤中加入液体分散剂，是为了避免加入导电碳黑后在制备过程中产生粉尘，污染环境。

    本发明一种电磁屏蔽材料，经过大量研究和实验，选用特定的原料和配 比制备而成；其具有良好的防电磁波辐射效果，可以应用到电力、无线通讯、家用电器和军事领域中。其用途广泛，工艺简单，造价低，可以循环利用。

    【附图说明】

    图1是PT42618NHD(P06)整机改装本发明实施例1后屏蔽盖时的测试数据图；

    图2是PT42618NHD(P06)整机原配铁后盖时的测试数据图；

    图3是PT42618NHD(P06)整机不盖后盖时的测试数据图；

    图4是本发明电磁屏蔽材料形状尺寸示意图；

    图5是本发明电磁屏蔽材料屏蔽效能试验曲线图；

    图6是本发明法兰同轴测试装置示意图。

    1、衰减器，2、衰减器，3、被测试样。

    【具体实施方式】

    以下采用实施例具体说明本发明一种电磁屏蔽材料及其制备方法。

    实施例1

    ABS塑料    70kg    导电碳黑  50kg

    ABS增塑剂  40kg    铁镍粉    40kg

    碳纤维     10kg

    其制备方法如下：

    (1)按配方量称取各原料，首先将ABS塑料和ABS增塑剂混合均匀后进行预处理，温度80℃，时间4h；

    (2)将200g液体分散剂加入到步骤1经过预处理的原料中，初步混合后加入导电碳黑、铁镍粉和碳纤维。经高混机混合均匀后，再进入到双螺杆挤压机内在230℃挤出，经造粒剂造粒，制成本发明电磁屏蔽材料。

    实施例2

    ABS塑料      32kg    导电碳黑  20kg

    ABS增塑剂    20kg    镍锌粉    16kg

    碳纤维       3kg

    其制备方法如下：

    (1)按配方量称取各原料，首先将ABS塑料和ABS增塑剂混合均匀后进行预处理，温度85℃，时间4h；

    (2)将75g液体分散剂加入到步骤1经过预处理的原料中，初步混合后加入导电碳黑、镍锌粉和碳纤维。经高混机混合均匀后，再进入到双螺杆挤压机内在230℃挤出，经造粒剂造粒，制成本发明电磁屏蔽材料。

    实施例3

    ABS塑料    70kg    导电碳黑    45kg

    ABS增塑剂     42kg    铁镍粉和镍锌粉混合物    36kg

    碳纤维        9kg

    其制备方法如下：

    (1)按配方量称取各原料，首先将ABS塑料和ABS增塑剂混合均匀后进行预处理，温度85℃，时间4h；

    (2)将110g液体分散剂加入到步骤1经过预处理的原料中，初步混合后加入导电碳黑、铁镍粉和镍锌粉混合物、碳纤维；经高混机混合均匀后，再进入到双螺杆挤压机内在230℃挤出，经造粒剂造粒，制成本发明电磁屏蔽材料。

    以下通过对比试验说明本发明实施例1电磁屏蔽材料的效果。

    试验样品：1、PT42618NHD(P06)整机改装本发明实施例1电磁屏蔽材料制成的后盖；2、PT42618NHD(P06)整机原配铁后盖；3、PT42618NHD(P06)整机不盖后盖。

    注：PT42618NHD(P06)为PDP(等离子电视)的型号

    检测数据：辐射场强数据

    1、PT42618NHD(P06)整机改装本发明实施例1电磁屏蔽材料制成的后盖时的测试数据(见图1)

    QP：

    Gap Frequency    Level    Transd  Limit    Margin  Height  Azimuth  Polarisation

        MHz          dBμV/m  dB      dBμV/m  dB      cm      deg

    *   44.500000    27.50    10.2    40.0     12.5    229.0   70.00    HORIZONTAL

        73.500000    32.90    7.9     40.0     7.1     229.0   185.00   HORIZONTAL

        75.625000    33.00    8.0     40.0     7.0     220.0   149.00   HORIZONTAL

        80.250000    35.90    8.4     40.0     4.1     224.0   177.00   HORIZONTAL

    2、PT42618NHD(P06)整机原配铁后盖时的测试数据(见图2)

    QP：

    Gap Frequency   Level    Transd  Limit   Margin  Height Azimuth Polarisation

        MHz     dBμV/m      dB  dBμV/m     dB      cm     deg

    *   30.750000   36.20    17.8    40.0    3.8     229.0  330.00  HORIZONTAL

        31.125000   37.30    17.6    40.0    2.7     224.0  29.00   HORIZONTAL

        31.312500   37.20    17.5    40.0    2.8     229.0  29.00   HORIZONTAL

        31.562500   36.40    17.3    40.0    3.6     229.0  1.00    HORIZONTAL

    3、PT42618NHD(P06)整机不盖后盖时的测试数据(见图3)

    QP：

    Gap Frequency   Level  Transd  Limit   Margin  Height  Azimuth Polarisation

        MHz     dBμV/m    dB  dBμV/m     dB      cm      deg

    *   67.687500   46.10  7.8     40.0    -6.1    229.0   297.00  HORIZONTAL

        110.250000  42.00  13.6    40.0    -2.0    154.0   0.00    HORIZONTAL

        138.750000  43.40  13.3    40.0    -3.4    133.0   359.00  HORIZONTAL

        155.125000  39.90  12.2    40.0    0.1     127.0   359.00  HORIZONTAL

    以上对比试验说明：采用本发明电磁屏蔽材料制备的PDP电视机后盖可以满足PDP电视机对屏蔽特性的要求。

    本发明电磁屏蔽材料的(电磁兼容)检测报告

    样品：本发明电磁屏蔽材料制成的板材

    试验依据

    SJ20524-95    材料屏蔽效能的测量方法

    测试频段

    频段I：9kHz-30MHz；

    频段II：30MHz-1500MHz；

    在进行测量时，应至少在30MHz，50MHz，100MHz，300MHz，1GHz，1.5GHz等频率点给出测量结果。

    屏蔽效能(SE)

    同一激励电平下，有屏蔽材料与无屏蔽材料时所接收到的功率或电压之比，并以对数表示。即：

     SE=10lg(P0P1)]]>

     SE=20lg(V0V1)]]>

    式中：SE-屏蔽效能，dB；

    V₀-无屏蔽材料时的接收电压；

    V₁-有屏蔽材料时的接收电压；

    P₀-无屏蔽材料时的接收功率；

    P₁-有屏蔽材料时的接收功率。

    试样形状及尺寸的要求

    a：负载试样最大厚度t≤5mm

    (见图4)

    a1.可用于5kHz～1.5GHz屏蔽效能测试的负载试样.但对于5kHz～15GHz与ASTM双屏蔽盒法的可比性有待进一步研究.

    a2.用于30MHz～1.5GHz屏蔽效能测试的负载试样

    a3.用于30MHz～1.5GHz校准的参考试样；

    图1试样形状尺寸示意图

    客户要求与标准方法的差异说明

    无

    第四部分试验结果

    试验所用设备

     序号 设备名称 型号 生产厂家 校准有效日期 1 法兰同轴测试装置 / 中国东南大学 /  2 EMI测量接收机 ESCS30 德国R&S公司 2010.05.07 

    本发明电磁屏蔽材料屏蔽效能测试布置示意图(见图6)

    试验数据

    

    试验曲线(见图5)

    关键频点数据

         测试频率(MHz)     屏蔽效能SE(dB)     30     17.5     50     17.3 

         100     17.8     300     18.7     500     18.1     1000     21.8 

    本次测试的频率范围是30MHz～1000MHz