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導電PC塑料和鋁合金性能對比
發(fā)布時間：2020-02-07 | 信息來源：東莞市仁創(chuàng)新材料有限公司 | 點擊量：51金屬材料仍然是至今使用最廣泛的電磁屏蔽材料，其屏蔽方式主要是反射損耗，吸收損耗很小或沒有。其主要優(yōu)點是：強度高、韌性好、導電、導磁、導熱性能好、屏蔽效能高，但其致命的弱點也很突出：能耗高，屏蔽性能不可調(diào)，密度大，易腐蝕，成型性差，人體感覺差（尤其是制作屏蔽室時），在廣泛用于屏蔽機殼時存在加工過程復雜的問題，致使成本過高，因而逐漸被新型電磁屏蔽材料所代替。導電塑料是采用導電填料與聚合物填充復合而成的復合材料，是目前研究最廣泛的新型電磁屏蔽材料，其屏蔽主要通過反射（特別是10GHz以下）損耗和透射引起的吸收損耗來實現(xiàn)。它的優(yōu)點突出：
可一次加工成型，加工工藝過程短，便于批量生產(chǎn)；
當產(chǎn)品壽命結(jié)束時，主要成分可以回收，而不像涂層或鍍有金屬層的物品需要進行昂貴的脫模處理，徹底解決了回收問題；
是繼表層功能型屏蔽材料之后推向市場的新型屏蔽材料，也是當前和未來最重要和最有發(fā)展前途的高性能電磁屏蔽材料。從20世紀80年代開始，導電塑料就受得了廣泛關(guān)注，美國、英國、日本等國起步較早，發(fā)展較快，已向市場推出了多個品種，并在多個領(lǐng)域（如汽車和電子行業(yè)等）逐步取代常用的鋁及其合金。下面是關(guān)于鋁及其合金與填充型屏蔽塑料的簡單對比。
（一）屏蔽效能
導電塑料作為一類新型的電磁屏蔽復合材料，屏蔽效能可在30-90dB之間調(diào)節(jié)，且可用產(chǎn)品的厚度來調(diào)節(jié)屏蔽效能，此類產(chǎn)品屬熱塑性塑料既有導電性，又有順磁性，其EMI屏蔽級別超過規(guī)定的表面導電率測試性能。零件的表面導電率測試結(jié)果并不能代表其整體屏蔽性能。任何EMI屏蔽的總屏蔽效力都等于反射和吸收損耗。導電率、滲透性、厚度和頻率越大，吸收所產(chǎn)生的衰減也越大。導電率越大，頻率越低，反射損耗就越大。其滲透性遠遠超過常用EMI屏蔽材料。鋁合金和鎂合金等常用材料根據(jù)其導電率進行屏蔽，滲透性很小或沒有。EMI屏蔽主要通過反射（特別是10GHz以下的）和透入深度引起的吸收來實現(xiàn)。此產(chǎn)品的滲透性在所有頻率下都可以通過增強吸收來提高屏蔽效力。吸收屏蔽增強比反射損耗降低更好，因此在這類應(yīng)用中，此產(chǎn)品是一個合適的選擇。與表面涂層（如真空沉積Al、Ni/Cu金屬鍍層或?qū)щ娦酝苛希┫啾?，較高級別的導電塑料可以提供同樣的導電率，反射損耗也差不多。因為滲透性和厚度而引起的屏蔽吸收明顯要高得多。用作結(jié)構(gòu)元素，其厚度至少大于涂層。而吸收屏蔽與厚度成正比，所以此產(chǎn)品要優(yōu)于表面涂層。導電塑料產(chǎn)品的鎳、石墨和碳素纖維成分本身都具有損耗屬性。
（二）重量減輕
導電塑料產(chǎn)品最重時不足常用金屬零件的四分之一。其密度為1.2至1.4g/cm3，是鋁密度(2.7g/cm3)的一半，并且遠小于其它常用金屬的密度。重量輕，加上能夠成型的壁厚薄至1.0mm或為鋁壓鑄件的一半，從而使得零件的重量減輕75%。雖然由于密度大幅降低，但它壁厚必須大于沖彎不銹鋼金屬零件，但其重量可以比不銹鋼零件輕50%。對于重敏運輸或手持設(shè)備應(yīng)用，可以幫助減輕重量和節(jié)省成本。
（三）零部件成本比較
對于相同體積的零部件而言，導電塑料比鋁合金的原料成本價略高，而從加工成本看，由于鋁合金的加工工藝流程較為復雜（金屬原料→熱處理→鑄造→精密鍛造（冷擠壓、冷鍛、熱鍛壓）→機械加工→精密切削→拋光→噴砂→拉絲→激光雷射雕刻→陽極氧化上色→多次二次氧化上色），而導電塑料加工工藝較為簡單（纖維表面金屬化→塑料包覆→造?！⑺堋尚巍仙裙に嚕?，加工設(shè)備要求較低，加工周期短，生產(chǎn)效率高，工藝成本相對較低。綜合比較原料與加工成本，當零部件形狀簡單時，導電塑料零部件與鋁合金的價格相當，當零部件形狀復雜時，導電塑料零部件的價格要低于鋁合金。
（四）生產(chǎn)能耗比較
ABS/PC等工程塑料生產(chǎn)時的能耗（包括原材料）遠低于鋁合金材料的能耗。
（五）耐腐蝕性
導電塑料常以高性能工程塑料（如ABS+PC等）為基材，具有非常優(yōu)異的耐化學腐蝕性、可加工性和低的生產(chǎn)能耗。具有非常強的耐腐蝕性，使其成為惡劣環(huán)境下戶外應(yīng)用的理想選擇。經(jīng)過360小時的鹽霧曝光（5%NaCl溶液，35TC，95%相對濕度[ASTMB117]），電和屏蔽有效性未發(fā)生任何變化。該性能其中采用的高穩(wěn)定性鍍鎳碳纖維和鍍鎳石墨粉本身具有耐腐蝕性的直接結(jié)果?，F(xiàn)在，導電塑料屏蔽罩不再需要進行昂貴的噴漆或電鍍二次加工處理以實現(xiàn)在惡劣環(huán)境中的穩(wěn)定性。
（六）可設(shè)計性對比
雖然在30-1680MHz范圍內(nèi)導電塑料的屏蔽性很難超越鋁合金，但后者的屏蔽性能不具有可設(shè)計性。例如，在低頻范圍內(nèi)鋁合金的屏蔽性能達不到設(shè)計要求，而包括導電塑料在內(nèi)的復合材料的主要特點之一就是具備可設(shè)計性，換言之，通過摻入特殊的組分可以對導電塑料的組成進行調(diào)配，從而可在各個頻段對其屏蔽性能進行調(diào)節(jié)，以滿足不同的使用要求。
（七）結(jié)論
通過以上多個方面的比較可知，導電PC塑料具有輕質(zhì)、高強度、抗腐蝕、耐高溫、成本低、易加工等特點，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其在性能、成本（尤其是復雜零部件）等方面有著鋁合金材料不可替代的優(yōu)勢，將會在電子行業(yè)及其它方面都有著非常廣泛和樂觀的應(yīng)用前景，由導電塑料替代目前電子行業(yè)廣泛應(yīng)用的金屬機殼及零部件將成為未來市場的發(fā)展趨勢。下一篇：無信息相關(guān)資訊