摘 要：
介紹了電磁屏蔽材料在軍用和民用領(lǐng)域的重要性；簡要闡述了電磁屏蔽的機(jī)理；綜述了 4 種不同電磁屏蔽材料的優(yōu)缺點以及研究現(xiàn)狀，分別為金屬型、表面導(dǎo)電型、填充復(fù)合型和本征型導(dǎo)電聚合物電磁屏蔽材料；分析并提出了 3 種提高電磁屏蔽效能的方式，分別為多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計、多層結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)合填料優(yōu)化。關(guān)鍵詞：電磁屏蔽材料；屏蔽機(jī)理；研究進(jìn)展
高速發(fā)展的電子信息技術(shù)帶來了高效和便利的生活，但其產(chǎn)生的電磁輻射卻帶來日益嚴(yán)重問題，成為威脅健康的又一新污染源[1]。據(jù)英國國家輻射保護(hù)委員會調(diào)查報告，高壓線產(chǎn)生的電磁輻射影響下，兒童白血病發(fā)病率較正常區(qū)域的高出一倍。電磁輻射會降低甚至破壞人體的生命支持系統(tǒng)功能，引發(fā)各種疾病[2]。 同時，電子輻射會使電子系統(tǒng)障礙[3-5]，破壞設(shè)備運(yùn)行[6]，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失；若遭受電磁武器的強(qiáng)力沖擊，軍事機(jī)密有被竊取風(fēng)險[6]，設(shè)備信息系統(tǒng)也會暫時性失靈或永久性損壞，嚴(yán)重危害國防安全[7]。據(jù)新華社消息，預(yù)計 2020 年底全國 5G 基站數(shù)超過 60 萬個。這些基站電磁輻射也將成為人們關(guān)注的焦點[8]。針對上述問題，最為有效防御手段是使用電磁屏蔽材料。使用高效寬頻（24 GHz 以上）的屏蔽設(shè)備外殼以保持5G 系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性；在飛機(jī)表面涂覆電磁屏蔽材料后，能極大減弱反射波而達(dá)到影身目的，如隱形飛機(jī)[9]；在衛(wèi)星上使用輕質(zhì)、寬頻的電磁屏蔽材料后，能夠躲避地面雷達(dá)的偵測，如美國“天基監(jiān)測系統(tǒng)”隱形衛(wèi)星[9]。電磁屏蔽材料對我國 5G 通訊、國防科技等發(fā)展具有非常重要的意義。
電磁屏蔽材料已成為研究的熱點與重要課題[10-14]。國外 1950 年已經(jīng)開始電磁屏蔽技術(shù)的研究，美國等國家已經(jīng)具備規(guī)?；a(chǎn)的能力。而我國起步較晚，離形成產(chǎn)業(yè)化仍有很大距離。劉琳等[3]提出通過屏蔽材料的非晶化和納米化，提高綜合電磁屏蔽性能。孫天等[4]重點介紹了電磁屏蔽材料在織物方面的研究進(jìn)展，電磁屏蔽效能大于 30 dB，屏蔽性能中等。吳依琳[6]重點介紹了不同金屬纖維電磁屏蔽材料織物的研究進(jìn)展，在中低頻范圍屏蔽效果較好，但在高頻范圍內(nèi)屏蔽效果較差；提出了通過降低金屬纖維的細(xì)度以及優(yōu)化織物結(jié)構(gòu)來提高綜合性能。孔靜[9]重點從輕質(zhì)、寬頻的角度闡述導(dǎo)電聚合物和碳基電磁波等屏蔽材料的研究進(jìn)展。楊前勇等[18]介紹了導(dǎo)電橡膠電磁屏蔽材料，具有良好的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能、和優(yōu)異的密封性能；但存在導(dǎo)電填料團(tuán)聚和導(dǎo)電通道微孔的問題，降低了導(dǎo)電性能和機(jī)械性能。電磁屏蔽材料著重高屏蔽效能、寬頻范圍、輕質(zhì)等方面的研究，但仍存在高頻電磁屏蔽性能較差、頻率范圍窄的問題。為逐步解決這些問題，本文提出通過多孔結(jié)構(gòu)設(shè)計、多層結(jié)構(gòu)設(shè)計、復(fù)合填料優(yōu)化的方式提高電磁屏蔽綜合性能。據(jù) BCC Research 預(yù)計 2021 年電磁屏蔽材料市場規(guī)模將達(dá)到越 500 億元，如飛行器、艦船、坦克、箭彈和 5G 通信等的應(yīng)用。因此，在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都具有廣闊的市場前景和戰(zhàn)略意義。、