電磁屏蔽膜行業(yè)發(fā)展分析及競爭格局

電磁屏蔽膜行業(yè)發(fā)展分析及競爭格局
電磁屏蔽即利用屏蔽材料阻隔或衰減被屏蔽區(qū)域與外界的電磁能量傳播。電磁屏蔽的作用原理是利用屏蔽體對電磁能流的反射、吸收和引導(dǎo)作用，其與屏蔽結(jié)構(gòu)表面和屏蔽體內(nèi)部感生的電荷、電流與極化現(xiàn)象密切相關(guān)。屏蔽按其原理分為電場屏蔽(靜電屏蔽和交變電場屏蔽)、磁場屏蔽(低頻磁場和高頻磁場屏蔽)和電磁場屏蔽(電磁波的屏蔽)。通常所說的電磁屏蔽是指后一種，即對電場和磁場同時加以屏蔽。

相關(guān)報告：北京普華有策信息咨詢有限公司《電磁屏蔽膜行業(yè)市場深度分析及發(fā)展前景預(yù)測研究報告》
1、電磁屏蔽材料
（1）鐵磁材料與金屬良導(dǎo)體材料
鐵磁材料和金屬良導(dǎo)體材料是常用的屏蔽材料。鐵磁材料適用于低頻(100kHz 以下 1 磁場的屏蔽，其作用原理是利用鐵磁材料高的磁導(dǎo)率引導(dǎo)磁力線通過高穿透材料并在附近空間降低磁通密度而達到磁屏蔽的目的。常用的鐵磁材料有純鐵、硅鋼、坡莫合金(鐵鎳合金)等。坡莫合金的電磁屏蔽效果要比其它幾種優(yōu)越得多，坡莫合金有 3 個主要的成分閣，即 78％Ni、65％Ni 和 50％Ni，其中 78％Ni 坡莫合金的磁導(dǎo)率要比另外兩種高得多，達 3×10 ～1．2×10 量級。坡莫合金對應(yīng)力較敏感，且磁性能與熱處理關(guān)系極大，而提供使用的材料是未經(jīng)熱處理的，所以使用時必須了解和掌握熱處理工藝。新出現(xiàn)的鐵一鈷(FeCo)合金、鐵鋁合金也是軟磁合金材料，可用于低頻磁場的屏蔽。
因鐵磁性材料電導(dǎo)率小而不適合高頻電磁場的屏蔽，金屬良導(dǎo)體具有較高的電導(dǎo)率適合高低頻電磁場以及靜電場的屏蔽。電磁屏蔽中電導(dǎo)率成為選擇屏蔽材料的主要依據(jù)，表 2 為部分金屬的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率。*常用的是鋼板、鍍鋅薄鋼板、銅板、鋁板等電導(dǎo)率好的材料。金屬屏蔽材料還具有優(yōu)良的力學(xué)性能，但是其密度大、易腐蝕、不易加工等缺點明顯，局限性較大。
（2）表面敷層薄膜屏蔽材料
這類材料是使塑料等絕緣體的表面附著一層導(dǎo)電層，從而達到屏蔽的目的，屬于以反射損耗為主的屏蔽材料。常用的制備方法包括化學(xué)鍍金、真空噴鍍、濺射、金屬熔射以及貼金屬箔等。這類表層導(dǎo)電薄膜屏蔽材料普遍具有導(dǎo)電性能好、屏蔽效果明顯等優(yōu)點，其缺點是表層導(dǎo)電薄膜附著力不高，容易產(chǎn)生剝離，二次加工性能較差。
a 化學(xué)鍍金
化學(xué)鍍金是采用非電解電鍍法把金屬 Ni、Fe—Nit6J 或 CIgNi 等鍍到 ABS等工程塑料表面。該方法是目前塑料表面金屬化用得*多、效果*好的一種方法，也是目前唯壹不受殼體材料形狀及大小限制且能獲得厚度均勻?qū)щ妼拥姆椒āＤ壳俺Ｓ玫乃芰鲜请婂兗?ABS 工程塑料，鍍層采用鎳或銅鎳復(fù)合鍍層。在0MHz~1．0GHz 范圍內(nèi)，一般采用化學(xué)鍍鎳鍍層，屏蔽效果已達 60dB 左右，對于要求更高的可以采用鍍銅作底層鍍鎳作面層的復(fù)合鍍層，單獨的銅鍍層也能達到較好的屏蔽效果，但是由于銅在空氣中容易氧化，抗腐蝕性能差而不能單獨使用，這種復(fù)合鍍層屏蔽效果可達 90dB 以上?；瘜W(xué)鍍金的優(yōu)點是效果好，不受殼體形狀和大小的限制，鍍層均勻附著力強，可批量生產(chǎn)且成本低；缺點是適宜電鍍的塑料品種較少。改進方法包括通過共混改性技術(shù)使 ABS 與其它塑料形成塑料合金、塑料表面接枝、表面化學(xué)處理等使某些難于電鍍的塑料能夠電鍍，從而擴展這類材料的應(yīng)用范圍。
b 真空鍍金
真空鍍金是在真空容器中把 A1、Gr、Cu 等低沸點金屬氣化，并使其在塑料表面凝結(jié)而形成均勻的金屬導(dǎo)電膜。真空鍍金可適用于各種塑料，鍍層導(dǎo)電性好、沉積速度快，但是真空容器大小限制了塑料制品的大小，對平坦表面處理效果較好，對于復(fù)雜形狀表面則成膜厚度的均勻性難于控制。為了提高鍍層與塑料的粘附力，必須使塑料表面保持高度清潔，不受污染。通常預(yù)先將塑料表面進行預(yù)處理，去除雜質(zhì)，使處理后的表面變得粗糙，以提高金屬鍍層的粘附性。預(yù)處理方法大致有噴鐵砂清潔處理、化學(xué)浸蝕和涂底漆 3 種。其中涂底漆法是一種比較好的預(yù)處理方法，它既不需要特殊的噴砂設(shè)備，生產(chǎn)速度也較快，并且也不會造成危害性較大的化學(xué)污染。對于聚烯烴類塑料在噴鍍前需進行電暈處理，以提高表面氧化基團的含量和極性。
c 濺射鍍金
濺射鍍金是在真空容器中將氬離子用高能量沖擊到金屬上使金屬氣化，然后在塑料織物等的表面形成金屬薄膜 。濺射鍍金也能適用于各種塑料，與真空鍍金法相比，其鍍層金屬與塑料的粘附力一般要更強一些，但是其設(shè)備費用高昂，也同樣存在真空鍍金法所存在的優(yōu)缺點。
d 金屬熔射
金屬熔射法是將金屬在電弧高溫下瞬間熔融后立即用高壓空氣將熔融金屬吹成霧狀噴到塑料表面上。將金屬 Zn 經(jīng)電弧高溫熔化后用高速氣流將其以極細的顆粒狀粉末吹到塑料表面，形成一層極薄的金屬層，厚度約 5 n，具有良好的導(dǎo)電性，體電阻率可達 10·cm 以下，屏蔽效果約為 60～120dB。金屬熔射法的缺點是鍍 Zn 層與塑料之間的粘附力較差，鍍層容易脫落，需要特殊的熔射裝置。
e 貼金屬箔
貼金屬箔復(fù)合屏蔽材料是將金屬箔或復(fù)合金屬箔 迥等與塑料薄板、薄片或薄膜先用粘接劑粘合在一起，再用層壓法壓制成型，可制作軟質(zhì)和硬質(zhì)的屏蔽材料。金屬箔可以貼在表面，也可貼在兩層塑料之間。其優(yōu)點是方法簡單易行、粘接強度高、不易部分脫落，而且導(dǎo)電性能良好，屏蔽效果可達 0dB 以上，但是對于復(fù)雜形狀則施 T 操作非常困難
（3）填充復(fù)合型屏蔽材料
這類材料是采用導(dǎo)電填料與塑料等成型材料填充復(fù)合而成的。導(dǎo)電填料一般選用導(dǎo)電性能優(yōu)良的纖維狀、網(wǎng)狀、樹枝狀或片狀材料，常用的有金屬纖維、碳纖維、鍍金屬纖維、超細碳黑、云母片、金屬片、金屬合金粉等；成型材料常用合成樹脂類材料，如聚苯醚、聚碳脂酸、ABS、尼龍和熱塑性聚酯等。填充復(fù)合型屏蔽材料具有一次加工成型，縮短加工工藝過程，便于批量生產(chǎn)的優(yōu)勢，是繼表層導(dǎo)電型屏蔽材料之后推向市場的新型材料，也是當(dāng)前的一個發(fā)展方向。影響該類材料屏蔽效果的因素比較復(fù)雜，導(dǎo)電填料和基體的性質(zhì)、形態(tài)，導(dǎo)電填料在塑料基體中的填充量和分散程度以及復(fù)合工藝技術(shù)等均與屏蔽效果密切相關(guān)。
從 20 世紀(jì) 80 年代開始，該方法受得了廣泛關(guān)注。國外美、英、日等國起步較早，發(fā)展較快，已開放了大量此類材料，我國則起步較晚。金屬纖維具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，而且機械力學(xué)和導(dǎo)熱性能良好，用金屬纖維填充的復(fù)合材料具有較好的電磁屏蔽效果、機械力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能。常用的金屬纖維有黃銅纖維、鐵纖維、不銹鋼纖維等。圍內(nèi)外都有將金屬纖維填充到不同樹脂中制得導(dǎo)電復(fù)合材料的不少成功事例。金屬纖維填充復(fù)合型屏蔽材料的缺點是在成型過程中易產(chǎn)生纏繞折斷，金屬纖維易被氧化腐蝕、密度大、價格貴等。
碳纖維、碳化硅纖維等填充復(fù)合型屏蔽材料則具有密度小、比強度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、成型性好等優(yōu)點，在電磁屏蔽復(fù)合材料的應(yīng)用方面受到了重視。對用短碳纖維(SCF)和長碳纖維(LCF)與共聚物等制得的復(fù)合材料的屏蔽性能得到了較好研究，并且力學(xué)性能和屏蔽效果較同等條件下的碳黑填充復(fù)合材料優(yōu)良。近年來，碳纖維織物與聚合物復(fù)合成為填充復(fù)合型電磁屏蔽材料研究的一個熱點，這是因為普遍看好碳纖維織物具有良好的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，使得在碳纖維填充量較小的情況下仍具有良好的電磁屏蔽性能。
普通碳纖維用作電磁屏蔽復(fù)合材料的填料雖然得到了廣泛應(yīng)用，但其填充量高、屏蔽效果不是很好。近年來發(fā)展了碳纖維表面改性處理技術(shù)來解決上述問題。普通碳纖維可以借助特殊的工藝處理方法，通過改善碳纖維的電磁性能而使屏蔽性能得到進一步提高。這些方法主要包括碳纖維表面鍍覆 SiC、沉積超細石墨顆粒、涂敷聚苯胺(PANI) 、表面鍍金屬等。如德圍 BASF 公司研制了一種表面鍍 SiC 的碳纖維，在頻率 500MHz 時屏蔽效能可達 48dB。以前對鍍金屬纖維及其復(fù)合材料的研究開發(fā)主要以碳纖維為基材，高昂的成本使其在商品化的過程中受到制約，現(xiàn)在的鍍鋁玻璃纖維以其優(yōu)越的性價比在工業(yè)化生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。近年來國內(nèi)外在鍍鋁玻璃纖維方面開展了大量的研究工作，取得大量研究成果。已經(jīng)成功開發(fā)了改性的塑料導(dǎo)電材料、抗靜電材料、電磁屏蔽材料以及特種導(dǎo)電混紡織物等。
玻璃纖維與其他導(dǎo)電填料相比具有密度小、易成型、導(dǎo)電好、生產(chǎn)工藝簡單、成本低、可大批量生產(chǎn)等優(yōu)點，另外它和一般的玻璃纖維性狀相同且與樹脂的親和性好、分散性好。鍍鋁玻璃纖維是一種新型復(fù)合材料，它是在玻璃纖維表面上鍍覆一層薄薄的、致密的高導(dǎo)電金屬——鋁，在金屬層上再進行表面處理，以提高其分散性及防止金屬表面氧化。使玻璃由絕緣材料變?yōu)閷?dǎo)電材料，由熱的不佳導(dǎo)體變?yōu)榱紝?dǎo)體。通過對玻璃纖維表面的金屬化，使玻璃纖維在保留原有力學(xué)性能的基礎(chǔ)上又具有了金屬纖維良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱等一系列新的性能。所以能使用以前的金屬模具和成型設(shè)備進行擠壓成型、注射成型，產(chǎn)品的外觀非常好，可達到一般玻璃纖維增強的 FRP、FRTP、ABS 的表面效果，因而是一種性能非常優(yōu)異的導(dǎo)電填料。鍍鋁玻璃纖維良好的傳熱性能，在模壓成型的工藝中傳熱更快，能縮短周期，減少消除熱點，減少成品的熱應(yīng)力，降低制品翹曲的幾率?？梢钥闯龀哂袃?yōu)異的電磁屏蔽性能外，其還具有良好的力學(xué)特性，實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)功能一體化。

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采用德國薄膜制備工藝，形成了一套具有嚴(yán)格工藝標(biāo)準(zhǔn)的閉環(huán)式流程技術(shù)制備體系，能夠制備各種超高性能光學(xué)薄膜，包括紅外薄膜、增透膜，ARcoating, 激光薄膜、特種薄膜、紫外薄膜、x射線薄膜，應(yīng)用領(lǐng)域涉及激光切割、激光焊接、激光美容、醫(yī)用激光器、紅外制導(dǎo)、面部識別、VR/AR應(yīng)用,博物館，低反射櫥窗玻璃，畫框等。