恽毓敏编译
摘要 介绍一种非金属组合方舱。它是由多元的纤维增强复合材料和泡沫夹芯板构成。电磁屏蔽层设置在板的一侧表面和边角处。屏蔽层包括成对的带孔金属箔，其间由不导电的纤维层分隔开。附加的纤维层设在金属箔背面。边角由金属连接。将树脂浸渍到纤维里，以包裹金属箔，从而在方舱四壁内形成一个整体屏蔽壳。
叙词 非金属 方舱 电磁屏蔽
由于电子技术广泛地运用于军事领域，使很多情况下，尤其是军用方舱(或掩蔽部)要求保障设置其中的各种电子设备不被干扰、破坏，保证其正常工作。这就要求方舱(或掩蔽部)必须采取电磁屏蔽措施。
通常的做法是将方舱(或掩蔽部)构成连续的金属外壳结构，例如全焊接的钢质或铝质方舱，以达到电磁屏蔽的要求。但这种做法成本较高，不经济。
近年来，美军在防电磁脉冲方面进行了不少研究，目的在于寻求新的方法、材料和设计，以降低屏蔽成本，提高屏蔽的可靠性能。其基本思路是以非金属材料作衬里，以金属箔或金属丝网作蒙皮，例如铝箔、铅箔、青铜丝网、铜丝网以及这些材料的复合物等。然而这种金属箔(丝网)无论作为内表面还是外表面蒙皮都还存在一些问题。将金属箔(或丝网)作为方舱内表面的做法，往往会因为插入物附加到金属箔蒙皮上，而使其被贯穿，若将金属箔(或丝网)屏蔽层置于方舱外表面，就更容易遭到外部环境的破坏，而失去屏蔽效果和防护能力。为了解决这些问题，为了能在一个整体的非金属方舱(或掩蔽部)内提供电磁屏蔽，美国研制了一种非金属组合方舱。
这种方舱是由纤维复合材料为蒙皮的泡沫夹芯板连接而成。屏蔽层由成对的带孔金属箔构成，两层箔之间由不导电的纤维层分隔。附加的纤维层设置在金属箔背面，带有纤维材料的屏蔽层置于夹芯板的外表面和边角处。金属箔延伸到板的边角周围形成金属连接，保证方舱形成整体的电磁屏蔽。然后将树脂浸渍到纤维材料中，和金属箔粘接在一起，形成一个完整的隔绝式方舱。
其具体制做方法如下：参见图1，该图是这种电磁屏蔽方舱的构造图，它表示了构成箱体的6块板的连接方法。每块板由泡沫夹芯材料(如聚氨酯)和外包纤维材料(如玻璃纤维)组成。为便于组装，在方舱的拐角处有能够相互对接的斜边角。
模型中的构件4包括内模2和外模9。内模2使用塑料袋或其它可以充气成型的材料，外模9由铝壳构成。单块板由多层材料组成。在成型组装之前，多层板就被设置在外模9之内。在外模9外侧还设置有金属增强构件6。成型内模2时，利用插入模型的气压源3，向被充气材料内充入空气或其它气体。板是由高密度泡沫梁8及梁与梁之间的空间内充满的低密度泡沫材料7结合而成的。高密度泡沫梁8及低密度泡沫7由薄板l和5覆盖，薄板5由玻璃纤维布和电磁屏蔽层组成。
图1
1、5．薄板 2．内模 3．气压源 4．构件 6．金属增强构件 7．低密度泡沫材料 8．高密度泡沫梁 9. 外模 10．泵 11．树脂源
当全部构件按图l就位，并由压力源3充气形成内模后，由泵10将树脂ll泵入纤维层，浸渍全部纤维材料并与泡沫板连接，同时包裹电磁屏蔽层。已连接好的板被树脂浸渍形成一个光滑完整的箱体。
图2a表示方舱多层复合板的横断面及板构件接头部位电磁屏蔽的构造。由图可以看出泡沫板组装成完整箱体的方法。泡沫板16和17包括了低密度和高密度泡沫材料，图中只用一种密度表示。泡沫板16和17分别由玻璃纤维12、25和20、2l覆盖。板16和17相交处成斜切边：以便在拐角处能按图所示的方法连接。
图2
12、20、21、25、26．玻璃纤维材料 13,19．电磁屏蔽层 14、18．附加玻璃纤维材料 15、22．玻璃纤维增强件 16、17．泡沫板 23．压制铝件 24．金属连接区 27、28．金属箔 29，30．孔
如图2a所示，电磁屏蔽层13和19包在板16和17的外表面及板的斜角处。13和19两屏蔽层在板的斜边角处保持接触，并形成一个共同的连接区24，在该连接区内，金属片之间的绝缘材料被取消，以便使屏蔽层13和19形成金属连接而具有单一金属片同样的效果。这样在板的拐角处，板与板之间接缝的屏蔽就不会间断了，从而保证了箱体内达到完全屏蔽。
附加玻璃纤维材料14和18分别覆盖在屏蔽层13和19上面。压制铝件23插入板16和17之间的共有金属连接区24的拐角处，并将24的突出部分按箭头折曲挤压在23里面。然后在拐角的最外层设置玻璃纤维增强件15，在拐角内表面设置玻璃纤维增强件22。待装配完成后，按图1的系统操作，浸渍树脂，用泵从树脂源ll将树脂泵入泡沫板的内外蒙皮，并透过带孔的金属箔电磁屏蔽层，以完成对各种玻璃纤维材料的浸渍。
电磁屏蔽层如图2b所示，其分解图如图2c所示。电磁屏蔽层由两层金属箔27和28组成，其间由玻璃纤维26隔开。金属箔27和28可以是铜、铝或其它合适的金属材料。典型的结构为每片箔的厚度o．003英寸(1英寸=0．925 4 m)。金属箔27含有孔29，金属箔28则含有孔30，27和28含孔数量一般为2 000孔／英寸2，孔的形状可成菱形，它们的方位应使两片菱形29和30相应的对角线彼此垂直，以获得最佳的屏蔽效果。如前所述，当金属箔27和28在边角连接区24时，其中的纤维材料26应被去掉。
该方舱采用树脂成型。在成型过程中，将来自树脂源ll的树脂由泵10注入，以浸渍纤维材料15、22、12、25、20、21、14、18和26，并围绕16和17封闭电磁屏蔽层金属箔27和28。注入的树脂能够透过金属箔2 7L和28的孔，并透过纤维材料26。由于树脂能够浸透上述各部分，所以当树脂固化后，它不仅密封了屏蔽层内的金属箔，使各层相互粘结为整体，同时使方舱的内外层变为相当坚固和光滑的壳体。这样形成的方舱具有非金属的内外表面，并具有电磁屏蔽的效能。
成型时应留门孔，或在成型之后提供方舱的门孔。在门孔处保持电磁屏蔽的连续性十分重要。为此，可在孔口处设置金属密封条，该金属密封条用螺栓或铆钉与衬垫或密封垫相连接，以保证电磁屏蔽的连续性。
参考文献
1 Nielsen PH．E1ectromagnetic shielding tests on a room shielded with foil-faced foam boad．ADAl74396，1986．
2 电磁干扰屏蔽．美国，US．1608453．1986．8．26．
