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水泥基电磁屏蔽材料的研究进展

2012-10-29聂流秀

四川建筑 2012年6期

聂流秀,徐 青

(华东交通大学土木建筑学院,江西南昌330013)

随着电视、计算机、雷达等电子电气设备广泛应用,电磁辐射已遍及我们生活的每个角落。它提高我们生活质量的同时,也对人和社会产生了严重的危害,比如干扰电子电气设备的正常运行、影响人体健康等。因此,研究电磁屏蔽材料具有重要的意义。

水泥具有资源充足、性能稳定、适用性强、价格低廉等优点。它可以通过内部所含的多种金属氧化物以及掺入一定量屏蔽材料而具有电磁屏蔽功能。因此,水泥基复合材料是较理想的电磁屏蔽材料。

1 水泥基电磁屏蔽的基本原理

电磁屏蔽指通过屏蔽体抑制或削弱被屏蔽区域与外部的电磁波能量传递。水泥基电磁屏蔽体主要通过在水泥基中掺入具有导电或导磁材料对电磁波产生损耗,其中有:反射损耗(R)、吸收损耗(A)和多次反射损耗(B),参见图1。

图1 屏蔽材料对入射电磁波屏蔽示意

屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding effectiveness简写为SE)来评价,指屏蔽前后某固定点电磁场强度的比值,表征屏蔽体对电磁波衰减的程度。SE值越大,屏蔽效果越好,达35dB以上才被认为有效屏蔽[1]。

根据Schelkunoff电磁屏蔽理论,屏蔽效能可用下式计算:

其中:AdB为吸收损耗;RdB为表面反射损耗;BdB为屏蔽体的两个界面间多次反射损耗(当AdB>10 dB时,BdB可忽略);σ为屏蔽材料电导率,s/m;μr为屏蔽材料相对磁导率,H/m;f为电磁波频率,Hz;μ0为真空磁导率,H/m;t为屏蔽材料厚度,m。

由式(1)知,当忽略多次反射损耗时,影响电磁屏蔽效能的因素只有材料的导电率和磁导率。……

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