咱们先聊聊材料知识,导电塑料这5个知识点你可得心里有数。现在通信设备越做越紧凑,内部的电磁兼容性也跟着水涨船高,电磁波辐射和干扰成了大问题。为了把这事儿搞定,大家一般都会给设备套上一层电磁屏蔽材料。市面上用得多的有导电塑料器件、导电硅胶、金属屏蔽器件、导电布衬垫、吸波器件等等。 电磁屏蔽其实就是靠反射和吸收电磁波来干活。简单说就是把电磁波给挡回去或者吸进去,在材料内部产生跟原来方向相反的电流和磁场,好把原来的电磁场给削弱掉。大家平时印象里塑料都是绝缘体,但这次咱们要聊的是导电塑料。其实给塑料做个加工,让导电填料和塑料基体组成海岛结构的复合物,靠量子力学里的隧道效应让电子在粒子间跳来跳去,就能把塑料变成半导体甚至导体了。 衡量材料导电性强弱一般看表面电阻率,阻值越小导电性就越强。咱们把表面电阻率分成好几档:绝缘的有10的12到15次方欧姆每平方;抗静电的在10的10到12次方之间;静电耗散材料是10的6到12次方;真正的导电材料是小于等于10的5次方欧姆每平方;做电磁屏蔽的材料一般是10的1到3次方欧姆每平方。表面电阻小于等于10的5次方算是导电级塑料了,而那些阻值在10的1到3次方之间的才是正经用来做电磁屏蔽的。 导电塑料主要分两大类:一种是用化学方法改性出来的本征型导电塑料;另一种是通过物理方法掺进去导电性物质的复合型导电塑料。本征型的就是原本的高聚物就有导电性或者经过化学处理后变导电的;复合型的通常是把炭黑、碳纤维这些导电物质掺进树脂里做成的。目前市面上90%的导电塑料都是复合型的。 不同的塑料基体搭配不同比例的导电物质做出来的东西屏蔽效果不一样。用导电塑料做屏蔽外壳的话可以根据厚度来调节效果,一般能在30到90dB之间变化。 生产工艺这块儿主要是把PC/ABS、PC、ABS、PA、PPE这些树脂跟镀镍碳纤维或者不锈钢纤维混在一起搅拌均匀,经过注塑成型之后就有了EMI屏蔽功能和接地功能。这种做法一次成型就行,省去了机加工、电镀这些复杂的步骤。 导电塑料的密度大概在1.2到1.4克每立方厘米左右,大概是常用金属的四分之一重量。就算跟铝比也轻了一半多。所以它能被加工成1毫米左右的薄壁结构,这么一来重量能降低75%。 它的应用场景挺多的。因为密度小、韧性好、成本低还容易加工,所以是金属屏蔽材料的好替代品。主要用在集成电路、汽车电子、电气设备的EMI外壳上。 比如说通信基站的悬挂结构件用它就很合适;还有电源盖板以前都是铝压铸件做的,但太重成本也高;另外那些需要屏蔽的腔体以前用铝合金压铸件也有易腐蚀的毛病;这些用普通塑料电镀也容易掉漆;但如果换成导电塑料一体成型的方案就方便多了。 除了这些通信设备上的假面板、连接器护套、电脑显示器后盖这些地方也都能用得到。