Лекция 14. Экранирующие материалы и покрытия

1. Металлы и сплавы

В табл. 14.1 приведена классификация экранирующих материалов, основывающаяся на принципе придания электропроводных свойств корпусу в качестве меры борьбы против электромагнитных излучений.

Таблица 14.1. Классификация экранирующих материалов

НАЗНАЧЕНИЕ	ВИДЫ МАТЕРИАЛОВ	КОНКРЕТНЫЕ ИЗДЕЛИЯ
Для изготовления металлических корпусов и металлических экранирующих пластин	Металлические пластины	Медные, алюминиевые и прочие пластины
	Металлические элементы с отверстиями	Перфорированные металлические элементы, раскатанные металлические элементы
Для придания электропроводящих свойств пластмассовым корпусам	Материалы с обработанной электропроводящей поверхностью	Металлические ленты, металлические сетки, слоистые материалы с металлической фольгой, электропроводящие лакокрасочные материалы, материалы с набрызгом металла (цинка), материалы с металлизацией, материалы вакуумного напыления и распыления, электропроводящая бумага.
	Проводящие пластмассы	Пластмассы с содержанием частиц (металлических частиц, углерода), флокенов (металла) и волокон (металлического науглероженного и стеклянного волокна и волокна с алюминиевым покрытием.
	Проводящие резины
	Проводящие органические высокомолекулярные соединения

Металлические листы

Металлические материалы выбирают из условия:

• достижения заданного значения ослабленияэлектромагнитного поля и его составляющих в рабочем диапазоне частот при соответствующих ограничениях размеров экранов и их влияния на экранируемый объект;

• устойчивости против коррозиии механической прочности;

• технологичностиконструкции экрана и получения требуемой его конфигурации и габаритных характеристик.

Экранирующие свойства металлических листов определяются их физическими параметрами, а именно абсолютной магнитной проницаемостью =₀_r, где₀ магнитная постоянная,_rотносительная магнитная проницаемость, и удельной проводимостью, которая часто задается в виде относительной проводимости_r=/_Cu, где_Cu проводимость меди.

Но в различных диапазонах рабочих частот при одинаковой толщине экрана эффективность экранирования магнитных и немагнитных материалов будет различной. То есть, пока экран работает в ближней зоне как магнитостатический, эффективность магнитных материалов значительно выше немагнитных. В дальней зоне при электромагнитном режиме в полосе частот, где эффективность экранирования за счет отражения больше эффективности поглощения, немагнитные материалы, обладающие большой проводимостью по сравнению с магнитными, обеспечивают более высокую эффективность.

Однако в реальных экранах указанные свойства магнитных и немагнитных материалов проявляются слабо. Ввиду экономических и конструктивных соображений предпочтение, например, при изготовлении корпусов аппаратуры, шкафов и стоек, отдается стальным экранам. Преимущества стали теряются при экранировании токонесущих элементов, критичных к вносимым в них потерям, (т.е. применение стальных экранов ограничено из-за больших потерь, вносимых ими).

Применение стали для экранов обусловлено еще тем, что при монтаже такого экрана можно широко использовать сварку. Толщина стали, выбирается исходя из вида и назначения конструкции, условий ее монтажа и из возможности осуществления сплошных сварных швов. При сварке на переменном токе толщину берут примерно 1,5 2 мм, на постоянном токе – около 1 мм, при газовой сварке – 0,8 мм.

К недостаткам листовых металлических экранов можно отнести:

• относительно высокую стоимость (бронза, серебро и т.д.);

• значительный вес и габариты;

• сложность пространственного решения конструкции;

• низкую эффективность экранирования элементов, выполненных из листового материала, реализуемую лишь на 10 20 % из-за несовершенства конструкции и наличие щелей в местах стыков листов.