本书从电磁屏蔽基础、屏蔽效能测量方法、磁场屏蔽和吸波材料等方面入手，介绍了有关电磁干扰屏蔽材料的理论基础、测量方法、材料类型与作用机制。主要内容包括电磁干扰屏蔽基础、电磁噪声及其对人体健康和安全的影响、电磁场传感器、屏蔽效能测量方法和系统、屏蔽材料的电学特性、磁场屏蔽、电磁吸收材料的新进展、柔性透明电磁干扰屏蔽材料、聚合物基电磁干扰屏蔽材料、织物屏蔽材料、石墨烯和碳纳米管基电磁干扰屏蔽材料、纳米复合材料基电磁干扰屏蔽材料、银纳米线屏蔽材料、先进碳基泡沫材料在电磁干扰屏蔽中的应用、航空航天电磁干扰屏蔽材料、超材料、基于聚合物共混纳米复合材料的双逾渗电磁干扰屏蔽材料、使用光学实验技术表征电磁干扰屏蔽材料的机械性能。本书内容新颖，覆盖面宽，测量部分实践性强，可供科研人员及相关专业的研究生学习参考。
Maciej Jaroszewski，波兰弗罗茨瓦夫理工大学电气工程系教授，长期从事材料科学与工程的教学与研究工作，研究方向为功能纳米材料制备与表征、电磁波吸收与屏蔽材料、储能电极材料电化学性能、新型催化剂纳米材料。
董星龙，本科毕业于吉林大学物理系，硕士和博士毕业于中国科学院金属研究所，现为大连理工大学材料科学与工程学院教授，长其从事材料科学与工程的教学与研究工作，研究方向为功能纳米材料制备与表征、电磁波吸收与屏蔽材料、储能电极材料电化学性能、新型催化剂纳米材料。
第1章 电磁干扰屏蔽基础 1
1.1 电磁干扰屏蔽理论基础 1
1.2 电磁干扰屏蔽材料 2
1.3 电磁屏蔽材料的机制 2
参考文献 5
第2章 电磁噪声及其对人类健康和安全的影响 7
2.1 引言 7
2.2 非电离电磁场对人体的影响 8
2.3 现代人职业和居住环境中最常见的电磁场源 10
2.4 欧洲和国际法律中针对电磁场的保护措施 12
2.5 工作场所中的电磁场强度评估 14
2.6 居住区的电磁场水平评估 17
2.7 个人用高科技设备的电磁场水平评估 18
2.8 屏蔽用于减少电磁场暴露的需求与可能性 19
2.9 小结 20
参考文献 21
第3章 电磁场传感器 24
3.1 引言 24
3.2 电磁场是如何产生的 24
3.2.1 自然源 25
3.2.2 人造源 25
3.3 电磁场测量 25
3.3.1 磁场测量技术 25
3.3.2 电场测量 35
3.3.3 功率密度测量 38
3.4 小结 39
参考文献 39
第4章 屏蔽效能测量方法和系统 44
4.1 引言 44
4.1.1 屏蔽机制 44
4.1.2 屏蔽效能 44
4.2 电磁屏蔽效能的计算 46
4.2.1 用平面波理论计算材料的屏蔽效能 46
4.2.2 金属箔的屏蔽效能计算 47
4.2.3 近场屏蔽效能计算 47
4.2.4 低频磁场源的屏蔽效能计算 47
4.2.5 由散射参数计算屏蔽效能 48
4.3 各种参数对电磁屏蔽效能的影响 49
4.4 电磁干扰屏蔽效能测试类型 50
4.4.1 开放场地或自由空间测试法 50
4.4.2 屏蔽箱测试法 51
4.4.3 同轴传输线测试法 51
4.4.4 屏蔽室测试法 52
4.5 屏蔽效能测试法和系统 52
4.5.1 平板状样品测试法 53
4.5.2 自由空间法 59
4.6 同轴电缆的传输阻抗 60
4.7 导电垫圈传输阻抗的测量 61
4.8 小结 62
参考文献 62
第5章 屏蔽材料的电学特性 64
5.1 引言 64
5.2 静电学基础 64
5.2.1 静电场 64
5.2.2 电势能 65
5.2.3 电势和电场强度 66
5.3 电导率 67
5.3.1 电流和电流密度 67
5.3.2 电阻率 68
5.3.3 直流电导率 68
5.3.4 交流电导率 69
5.4 材料中的电场 70
5.4.1 电介质 70
5.4.2 极化 71
5.5 介电特性 73
5.5.1 静态介电常数 73
5.5.2 复介电常数和介电损耗 73
5.6 电磁干扰屏蔽材料 74
5.6.1 电磁干扰屏蔽 74
5.6.2 导电屏蔽材料 75
5.6.3 介电屏蔽材料 75
参考文献 76
第6章 磁场屏蔽 79
6.1 引言 79
6.2 磁场屏蔽理论 79
6.2.1 磁场 79
6.2.2 磁路和磁阻 80
6.2.3 磁场屏蔽 81
6.2.4 多层屏蔽的设计 82
6.2.5 磁屏蔽室的设计 84
6.3 标准屏蔽材料 84
6.3.1 基本磁性参数 84
6.3.2 金属和铁磁材料 85
6.3.3 铁氧体材料 86
6.3.4 超导材料 86
6.3.5 非晶态和纳米晶合金 87
6.4 多层铁磁基复合材料 88
6.4.1 Fe-Ni合金/Fe/Fe-Ni合金多层复合材料 88
6.4.2 Fe-Al合金/Fe/Fe-Al合金多层复合材料 93
6.5 夹层复合材料/结构屏蔽体系 96
6.5.1 Fe/Fe-Al合金/Fe夹层复合材料 96
6.5.2 复合材料/聚酯纤维/复合材料夹层结构 101
6.6 小结 103
参考文献 103
第7章 电磁吸收材料的新进展 106
7.1 引言 106
7.2 核-壳结构电磁波吸收材料 108
7.3 基于碳纳米材料的电磁吸收材料 110
7.3.1 碳纳米管/聚合物纳米复合电磁屏蔽材料 111
7.3.2 碳纳米纤维基EMI屏蔽材料 112
7.4 基于石墨烯的聚合物EMI屏蔽复合材料 114
7.5 小结 115
参考文献 115
第8章 柔性透明电磁干扰屏蔽材料 121
8.1 引言 121
8.2 透明电磁干扰屏蔽理论 121
8.3 用于电磁干扰屏蔽的透明薄膜 122
8.4 纳米碳基柔性透明电磁干扰屏蔽材料 123
8.5 导电聚合物基柔性透明电磁干扰屏蔽材料 124
8.6 基于纳米线的柔性透明电磁干扰屏蔽材料 125
8.7 小结 126
参考文献 126
第9章 聚合物基电磁干扰屏蔽材料 128
9.1 引言 128
9.1.1 对聚合物基电磁干扰屏蔽材料的需求 128
9.1.2 影响电磁干扰屏蔽效能的因素 129
9.2 聚合物基体类型 130
9.2.1 绝缘聚合物 130
9.2.2 本征导电聚合物 131
9.3 用于EMI屏蔽的聚合物复合材料 132
9.3.1 碳基填料 132
9.3.2 磁性填料 137
9.3.3 金属基填料 143
9.4 电磁干扰屏蔽的结构化聚合物复合材料 146
9.4.1 泡沫结构 146
9.4.2 夹层结构 149
9.4.3 隔离结构 150
9.5 未来展望 151
参考文献 152
第10章 织物屏蔽材料 156
10.1 引言 156
10.2 生产EMI织物材料 157
10.2.1 EMI织物中的聚合物 157
10.2.2 导电涂层 158
10.2.3 导电填料复合化 158
10.2.4 固有（本征）导电聚合物 159
10.3 织物屏蔽材料的发展趋势 159
10.3.1 基于导电填料的屏蔽材料 160
10.3.2 基于织物形成技术的屏蔽材料 160
10.3.3 基于织物表面改性的屏蔽材料 161
10.4 屏蔽效能测量方法 162
10.4.1 同轴传输线法 163
10.4.2 屏蔽箱法 163
10.4.3 屏蔽室法 163
10.4.4 旷场法或自由空间法 164
10.4.5 波导法 165
10.5 小结 165
参考文献 166
第11章 石墨烯和碳纳米管基电磁干扰屏蔽材料 172
11.1 石墨烯和碳纳米管简介 172
11.1.1 石墨烯基材料简介 172
11.1.2 碳纳米管基材料简介 172
11.2 电磁干扰屏蔽材料合成概述 172
11.2.1 石墨烯基材料合成概述 172
11.2.2 碳纳米管基材料的合成概述 174
11.3 EMI屏蔽材料的一般特性 175
11.3.1 石墨烯材料的一般特性 175
11.3.2 碳纳米管基材料的一般特性 175
11.4 电磁干扰屏蔽材料的电磁干扰屏蔽效能 176
11.4.1 石墨烯基材料的电磁干扰屏蔽效能 176
11.4.2 碳纳米管基材料的EMI SE 178
11.5 结构与电磁干扰屏蔽效能的关系及其应用综述 179
11.5.1 石墨烯材料的结构与EMI SE的关系 179
11.5.2 CNT基材料的结构与EMI SE的关系 181
11.6 未来这些材料的研究和应用范围 183
11.7 小结 183
参考文献 184
第12章 纳米复合材料基电磁干扰屏蔽材料 188
12.1 纳米材料和纳米复合材料 188
12.2 EMI屏蔽材料 189
12.3 电磁波与EMI屏蔽机制 189
12.4 碳基EMI屏蔽纳米复合材料 190
12.4.1 石墨烯 190
12.4.2 碳纳米管 194
12.4.3 碳纳米纤维 198
12.5 其他EMI屏蔽纳米复合材料 200
12.5.1 机械性能 200
12.5.2 耐腐蚀性 201
12.5.3 电导率 201
12.5.4 金属纳米粒子的合成 201
12.5.5 案例研究 201
参考文献 202
第13章 银纳米线屏蔽材料 207
13.1 引言 207
13.2 规模化合成AgNW 207
13.3 基于银纳米线/聚合物导电复合屏蔽材料的制备 210
13.4 基于银纳米线/聚合物导电复合屏蔽材料的特性 211
13.4.1 形态特性 211
13.4.2 电学特性 212
13.4.3 EMI特性 214
13.5 小结 216
参考文献 216
第14章 先进碳基泡沫材料在电磁干扰 屏蔽中的应用 220
14.1 引言 220
14.2 碳杂化材料在EMI屏蔽中的应用 221
14.2.1 碳泡沫 221
14.2.2 石墨烯泡沫 223
14.2.3 碳-碳复合材料 226
14.2.4 碳气凝胶 228
14.2.5 胶体石墨 230
14.3 小结 231
参考文献 231
第15章 航空航天电磁干扰屏蔽材料 235
15.1 引言 235
15.2 空间环境中的辐射 235
15.3 电磁辐射场 237
15.3.1 低强度辐射场 238
15.3.2 高强度辐射场 238
15.4 航空航天中的电磁干扰 238
15.4.1 电磁干扰的分类 239
15.4.2 电磁屏蔽的影响 239
15.5 各种材料的电磁干扰屏蔽机制 241
15.6 航空航天屏蔽材料的要求 241
15.7 航空航天屏蔽材料的类型 242
15.7.1 金属罩EMI屏蔽材料 242
15.7.2 多孔结构EMI屏蔽材料 247
15.7.3 EMI屏蔽聚合物复合材料 248
15.8 小结 253
参考文献 253
第16章 超材料 264
16.1 引言 264
16.2 电磁屏蔽的需求 266
16.3 为什么超材料可以用于屏蔽 267
16.4 用于电磁屏蔽的超材料 267
16.4.1 微波屏蔽 268
16.4.2 光学和近红外屏蔽 270
16.4.3 频率选择屏蔽 270
16.5 设计和制造超材料 272
16.5.1 设计材料 272
16.5.2 超材料制造 275
16.6 其他应用 276
16.6.1 超透镜 277
16.6.2 天线 277
16.7 超材料的挑战 277
16.8 小结 278
参考文献 278
第17章 基于聚合物共混纳米复合材料的双逾渗 电磁干扰屏蔽材料 283
17.1 引言 283
17.2 双逾渗的概念 283
17.3 炭黑和碳纳米纤维基复合材料 284
17.3.1 炭黑基复合材料 284
17.3.2 碳纳米纤维 287
17.4 基于碳纳米管的纳米复合材料 287
17.5 基于混杂填料的纳米复合材料 291
17.6 小结 292
参考文献 292
第18章 使用光学实验技术表征电磁干扰 屏蔽材料的机械性能 295
18.1 引言 295
18.2 表征EMI屏蔽材料的面内机械性能 295
18.2.1 数字图像相关法 295
18.2.2 莫尔干涉测量法 296
18.2.3 光弹性法 298
18.3 表征EMI屏蔽材料的平面外机械性能 298
18.4 电磁干扰屏蔽材料的断裂与疲劳性能表征 299
18.4.1 焦散线法 299
18.4.2 相干梯度传感法 299
18.4.3 数字梯度传感法 301
18.5 小结 302
参考文献 302
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