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參考文獻(xiàn)
1 　王定華 , 趙家升 1電磁兼容原理與設(shè)計(jì) 1 成都: 電子科
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2 　沙斐 1機(jī)電一體化系統(tǒng)的電磁兼容技術(shù) 1北京: 中國(guó)電
力出版社 , 1999
引言
隨著電子、通信等技術(shù)的快速發(fā)展 , 電磁輻射已成為一種新的污染源 , 世界衛(wèi)生組織把電磁輻射污染列為世界第三大公害。電磁輻射污染會(huì)導(dǎo)致電磁干擾、電磁環(huán)境污染和電磁信息泄密等一系列問題。
過去的研究大部分集中在電場(chǎng)的輻射危害�，F(xiàn)在通過大量調(diào)查研究發(fā)現(xiàn) , 低頻磁場(chǎng)的危害尤為嚴(yán)重。一方面 , 低頻磁場(chǎng)產(chǎn)生的磁場(chǎng)干擾是影響其他電子電氣設(shè)備正常工作的重要因素。例如 , 發(fā)動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的低頻磁場(chǎng)能使附近的計(jì)算機(jī)的圖象和讀數(shù)及通信設(shè)備產(chǎn)生失真。另一方面 , 低頻磁場(chǎng)會(huì)使人體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂、心血管系統(tǒng)失調(diào) , 并增加白血病、腦瘤、乳腺癌的發(fā)病率。因此 , 低頻磁場(chǎng)會(huì)嚴(yán)重危及國(guó)家政治、軍事和社會(huì)安全 , 對(duì)低頻磁場(chǎng)的輻射采取預(yù)防與治理措施顯得十分必要。
減少低頻磁場(chǎng)輻射的方法有很多 , 除在結(jié)構(gòu)上合理布線、合理安置元部件外 , 采用磁屏蔽材料進(jìn)行磁屏蔽也是一種有效方法。例如 , 用磁屏蔽材料建立磁屏蔽室 , 對(duì)電力、電子設(shè)備外殼進(jìn)行磁屏蔽 , 用磁屏蔽材料對(duì)信號(hào)線和電源線進(jìn)行屏蔽 , 以達(dá)到防止外磁場(chǎng)對(duì)設(shè)備、器件干擾的目的。因此 , 從材料角度講 , 研究和開發(fā)新的低頻電磁波磁屏蔽材料尤為必要。
傳統(tǒng)的低頻磁屏蔽材料多采用薄鋼板、薄片、薄帶等單一材料 , 如常用鐵、硅鋼片、不銹鋼、坡莫合金等作低頻磁屏蔽材料。材料經(jīng)常被機(jī)械加工成薄板、薄片或薄帶 , 這不僅會(huì)降低材料的磁屏蔽性能 , 而且使得能耗增大、成本增高、性價(jià)比降低、使用不方便。
選擇非晶磁性合金粉、鎳粉等并將其復(fù)合作為屏蔽涂料的導(dǎo)磁填料 , 研制出低頻磁屏蔽復(fù)合涂料 , 不僅工藝簡(jiǎn)單 , 而且成本低 , 使用方便。
2 　實(shí)驗(yàn)
211 　材料( 采用的原材料有: 鎳粉經(jīng)過表面改性的平均 μ ( μ 粒度為 210～312 m; 磁性纖維直徑 8 m , 長(zhǎng)徑 ) ( 比為 6～10∶1 ; 非晶磁粉經(jīng)過表面改性的平均μ ) ( ) 粒度為 40～70 m ; 鈦酸酯偶聯(lián)劑自制 ; 改性( ) ( ) 丙烯酸樹脂自制 ; 專用稀釋劑自制。
212 　制備工藝 ( 主要工藝為: 先將導(dǎo)磁填料包括鎳粉、磁性 ) 纖維和非晶磁粉等進(jìn)行偶聯(lián)處理 , 并按比例配制成復(fù)合填料 , 然后向復(fù)合填料中按比例加入潤(rùn)濕溶劑和樹脂等; 再對(duì)混合物通過專用設(shè)備進(jìn)行研磨、球磨讓其充分混合 , 最后加入溶劑攪拌均勻并調(diào)節(jié)粘度并將成品封裝入桶。
213 　性能測(cè)試
首先, 按一定規(guī)格制作一個(gè)用于磁屏蔽性能測(cè)試的盒子 , 并將其處理干凈 , 然后將制備好的磁屏蔽復(fù)合涂料均勻地噴涂或刷涂于盒子表面 , 并將其進(jìn)行室溫 24h 固化和干燥 , 最后進(jìn)行涂層厚度和磁屏蔽性能測(cè)試。
低頻磁屏蔽性能測(cè)試方法如下: 先在盒子中選擇一定的位置點(diǎn) , 然后對(duì)同一點(diǎn)在不同頻率下 , 在盒子未涂涂料前和涂涂料后進(jìn)行磁場(chǎng)強(qiáng)度測(cè)試。低頻磁屏蔽效能可以通過如下公式計(jì)算獲得
H
0
( )
SE = 20lg 1
H
1
式中　SE ———低頻磁屏蔽效能 , dB
H ———盒子未涂涂料前所測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度
0
H ———盒子涂涂料后所測(cè)得的磁場(chǎng)強(qiáng)度
13 　結(jié)果與討論
311 　涂料粘度和涂層厚度
經(jīng)過測(cè)試 , 涂料粘度為 30～40s, 涂層厚度為
μ
200～400
m。
312 　涂料低頻磁屏蔽性能
低頻電磁波磁屏蔽復(fù)合涂料在電磁波低頻區(qū)
)
(
f ≤20kHz 的頻率范圍內(nèi) , 磁屏蔽效能測(cè)試結(jié)果如圖1 所示 , 其低頻磁屏蔽效能 SE 最高可達(dá)14～15dB , 而且在低頻區(qū)存在兩個(gè)屏蔽峰值。1
1
根據(jù)低頻磁屏蔽理論 , 一個(gè)由鐵磁材料制成的盒子放在外磁場(chǎng)中 , 磁力線大部分被集中在屏蔽體內(nèi)部通過。因此 , 屏蔽盒在低頻區(qū)有磁屏蔽作用。
Φ
由磁路定律可以知道 , 屏蔽體內(nèi)部的磁通量由
下式計(jì)算1
1
在高磁導(dǎo)率、大磁路截面積和低磁阻條件下 , 材料的低頻磁屏蔽效能好。我們選擇了高磁導(dǎo)率的非晶磁粉、磁性纖維、鎳粉作復(fù)合導(dǎo)磁填料 , 這些導(dǎo)磁填料作為導(dǎo)磁網(wǎng)絡(luò)的基體。丙烯酸樹脂作為粘接劑有助于填料形成密實(shí)的導(dǎo)磁網(wǎng)絡(luò)。將所制備的涂料涂在盒子上并完全固化后 , 形成了密實(shí)而均勻的導(dǎo)磁網(wǎng)絡(luò) , 這個(gè)網(wǎng)絡(luò)有很好的導(dǎo)磁性能。因而 ,磁路變得流暢 , 大部分磁力線被集中在屏蔽體內(nèi)部通過 , 泄漏到外邊的磁力線很少。因此 , 能對(duì)低頻
磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽。
用導(dǎo)磁材料制成的屏蔽體對(duì)低頻線圈進(jìn)行磁屏蔽的磁力線分布如圖 2 所示。4 　結(jié)論
本文研制了一種新型的低頻電磁波磁屏蔽復(fù)合 ( ) 涂料。該涂料在電磁波低頻區(qū) f ≤20kHz 的頻率范圍內(nèi) , 磁屏蔽效能 SE 最高可達(dá) 14～15dB。涂μ 料粘度為 30～40s, 涂層厚度為 200～400 m。
該涂料成本低、使用方便 , 能降低低頻電磁輻射污染 , 在低頻電磁屏蔽領(lǐng)域有應(yīng)用價(jià)值。
5 　應(yīng)用
這種涂料可使用于從恒定磁場(chǎng)到 20kHz 的整個(gè)電磁波低頻段。低頻電磁波磁屏蔽復(fù)合涂料具有抗磁場(chǎng)干擾、防電磁環(huán)境污染和防電子信息泄漏的性能 , 可涂敷在塑料、木材、混凝土、金屬等表面而建造成磁屏蔽室、電子信息保密室; 可進(jìn)行電子電氣設(shè)備外殼的磁屏蔽和信號(hào)線與電源線的屏蔽等。低頻磁屏蔽復(fù)合涂料的使用噴涂、刷涂均可 , 室溫或低溫烘干固化。
研制出一種新型的低頻電磁波磁屏蔽材料 , 通過理論分析和試驗(yàn) , 證明其低頻電磁波磁屏蔽性能。
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研究低頻電磁波磁屏蔽復(fù)合涂料

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