电磁波屏蔽性

TORAYCA™ 能够导电,所以使用该树脂制成的成型品具有电磁波屏蔽性。
如图 1 所示,TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性基本上与 TORAYCA™ 碳纤维的含量成正比,并随树脂的类型、密度、吸湿性等因素而有所不同。

图 1. TORAYCA™ 含量与电磁波屏蔽性之间的关系

图 1. TORAYCA™ 含量与电磁波屏蔽性之间的关系

电磁波屏蔽性 (dB) 可以使用以下公式计算出电磁波屏蔽率。
如图 2 所示,当 TORAYCA™ 占总重量的百分比为 10% 或更大时,可以屏蔽 90% 以上的电磁波。

电磁波屏蔽性 (dB)= - 20 log (1 - 屏蔽率(%))

图 2. TORAYCA™ 含量与电磁波屏蔽率之间的关系

图 2. TORAYCA™ 含量与电磁波屏蔽率之间的关系

如图 3 所示,成型品的厚度越大,TORAYCA™的电磁波屏蔽性越强。要达到所需的屏蔽率,需要在设计允许的条件下使成型品的必要部位获得足够的厚度。

图 3. TORAYCA™ 模塑产品厚度与电磁波屏蔽性之间的关系

图 3. TORAYCA™ 模塑产品厚度与电磁波屏蔽性之间的关系

如图 4 所示,TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性取决于电磁波频率,尽管能在高频范围内实现有效屏蔽,但要在低频范围内获得足够的屏蔽性,需要选用具有高导电性的材质等级。(参阅数据表)

图 4. TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性与频率的关系

图 4. TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性与频率的关系

如图 5 所示,TORAYCA™的电磁波屏蔽性受成型品中 碳纤维的长度影响。 某些 TORAYCA™产品含有的长纤维,其长度在成型品中可调整到 1 mm 或更长,这有利于提高电磁波屏蔽性。在不同的频率范围内都会观察到纤维的这种长度效应。

图 5. 成型品中 TORAYCA™ 纤维的长度对电磁波屏蔽性的影响

图 5. 成型品中 TORAYCA™ 纤维的长度对电磁波屏蔽性的影响

如图 6 所示,TORAYCA™ 的电场屏蔽性强于磁场屏蔽性。

图 6. TORAYCA™ 的电场和磁场屏蔽性

图 6. TORAYCA™ 的电场和磁场屏蔽性

由于具有电磁波屏蔽性,TORAYCA™ 产品可用于替代铝、镁等金属壳体材料。
由于电磁波屏蔽性受到树脂类型、TORAYCA™含量、成型品的厚度以及成型品中 TORAYCA™纤维的长度等因素影响,我们可以帮助您选择最符合您要求的材料规格,并就注塑方法和模具设计提供技术服务。

如图 7 所示,通过测量所接收电磁波的强度 E2 与发射探头所发射电磁波的强度 E1 的比值,可以评估 TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性。

对于测量方法,可以根据电场、磁场和频率范围选择爱德万测试方法、KEC 方法、DFFC 方法或其它合适的方法。

图 7. 电磁波屏蔽性测量图

图 7. 电磁波屏蔽性测量图

TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性是基于树脂的导电性,TORAYCA™ 材料并非专门设计用于屏蔽电磁波。
它只是使用 TORAYCA™ 材料的一个伴随功能,通过在空间上隔离电磁波源,使要保护的对象不受电磁波的影响。

TORAYCA™ 的电磁波屏蔽性的作用原理是电磁波的反射损失 [1] 和吸收损失 [2] 共同导致的能量衰减,其中反射损失 [1] 是能量衰减的主要因素。
当电磁波穿过 TORAYCA™ 材料时,部分电磁波会因电磁感应而产生涡电流,进而生成焦耳热,从而损失掉。
这种热量可以忽略,因为 TORAYCA™ 成型品具有良好的散热性,所有成型品不会出现温度升高现象。

TORAYCA™的电磁波屏蔽性依赖于树脂的导电性,以下情况可能使其无法获得足够的屏蔽性:成型品因为注塑过程中的填充率不足而密度较低;TORAYCA™纤维在成型品中因为螺杆转速、螺杆压缩比、树脂温度、浇道斜度、流道长度/直径、浇口形状/直径、模腔内的厚度变化等而过分折断;或者 TORAYCA™的浓度因为成型品具有很薄的部位(阻碍了树脂流入)而偏低。

TORAYCA™ 产品的电磁波屏蔽性受一般环境因素的影响不大,比如光、热和水等,因为这些因素不会改变碳纤维周围的环境。
但是,成型品的电磁波屏蔽性可能随时间的推移而改变,具体取决于产品的使用环境。
例如,随着时间的推移,树脂发生劣化,在形状崩解、密度降低或碳纤维脱离的情况下,有可能无法维持导电性能,电磁波屏蔽性降低。