电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准 征求意见稿编制说明 1 工作简况 1.1 任务来源 1.1.1 立项背景 随着科学技术的日益更新及电子 电器产品在国民经济各部门的广泛使用, 电磁辐射的利用已经深入到人类生产 生活的各个方面 尤其是 20 世纪末移动通讯的普及使人类的活动空间得以充分延伸, 但是电磁辐射的大规模使用也造成严重的电磁污染 当电磁辐射的强度超过了人体所能承受的或是设备所允许的限度时, 即产生了电磁污染 电磁辐射的危害是十分严重的, 长期受到电磁波辐射会引起脑神经 内分泌 心血管 生殖 免疫等系统的生理病变, 危及人体健康 为了减少环境中的电磁污染, 保证电子设备在复杂的电磁环境中能正常工作, 提高电子设备的电磁兼容 EMC(Electromagnetic Compatibility), 无论对于民用产品还是军用产品都已经成为重要的课题 屏蔽塑料是采用导电填料与聚合物填充复合而成的复合材料, 通过反射 ( 特别是 10 GHz 以下 ) 损耗和透射引起的吸收损耗来实现电磁屏蔽功能, 是继表层功能型屏蔽材料之后推向市场的 受到广泛关注的新型屏蔽材料之一, 具有广阔的发展前景 从 20 世纪 80 年代开始, 屏蔽塑料就受得了广泛关注, 美国 英国 日本等国起步较早 发展较快, 已向市场推出了多个品种, 并在多个领域 ( 如汽车和电子行业等 ) 逐步取代常用的铝及其合金 我国的屏蔽塑料行业起步较晚, 但发展势头良好, 迫切需要通过制定国家标准来规范屏蔽塑料的性能要求和关键性能指标的测试方法, 以推广电磁屏蔽塑料的应用领域 全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会 (SAC/TC323) 通过实地考察走访生产企业 科研院所的调研结果表明, 电磁屏蔽塑料的通用技术要求 试验方法 检验规则等亟待规范 国内目前尚无电磁屏蔽塑料产品的国家标准 行业标准, 而国外也无此类标准 编制 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准也得到相关单位及用户的大力支持和帮助 1.1.2 立项过程 深圳市飞荣达科技股份有限公司自 2009 年 11 月参加全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会
(SAC/TC323) 组织的工作会议, 并 2011 年 12 月成为本标准化技术委员会委员单位 为了对电磁屏蔽塑料的性能做出推荐性分级及最低性能要求, 有利于明确国内电磁屏蔽塑料行业的发展, 帮助电磁屏蔽塑料的生产厂家和检测科研机构在判定材料性能时有统一的标准, 深圳市飞荣达科技股份有限公司于 2012 年 4 月向全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会提交了 电磁屏蔽塑料通用技术要求 项目建议书 2012 年 5 月 21 日, 全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会在上海市计量测试技术研究院电子所召开顾问会议, 就标委会委员在 4 月份提交的 6 份国家标准立项草案及项目建议书展开讨论, 形成相关整改意见, 并建议将其中 4 份上报国家标准项目, 这中间就包括了深圳市飞荣达科技股份有限公司提出的 电磁屏蔽塑料通用技术要求 根据顾问会议形成的整改意见 (1 提交材料缺少 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准草案 ;2 项目建议书中的 目的 意义 介绍了电磁屏蔽塑料的发展情况, 未提及制定该标准项目的意义 ;3 范围和主要技术内容中介绍了项目的可行性及公司情况, 但未涉及任何相应的技术指标及测试方法 ;4 国内外情况简要说明中, 应介绍国内外当前涉及塑料标准的有哪些, 以及屏蔽塑料的企业标准的制订情况 ), 深圳市飞荣达科技股份有限公司重新修改了项目建议书和标准草案, 并于 2012 年 5 月底再次提交至标委会秘书处 全国电磁屏蔽材料标委会秘书处向各委会公示申报计划并征求意见 2013 年 5 月, 国家标准化管理委员会发布 2013 年第一批拟立项推荐性国家标准项目, 并对该批计划征求意见 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 上海市计量测试技术研究院 深圳市飞荣达科技股份有限公司提出 ) 被列为其中第 576 项, 要求 2014 年完成 2013 年 7 月, 国家标准化管理委员会下达国标委综合 [2013]56 号文 关于下达 2013 年第一批国家标准制修订计划的通知, 第 538 项 电磁屏蔽塑料通用技术要求 作为国家标准计划项目予以立项, 项目计划编号 20130636-T-604, 计划完成时间为 2014 年 9 月 1.2 工作组 2013 年 9 月, 全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会 (SAC/TC323) 发布 SAC/TC323 综合函 [2013]12 号 关于组建 电磁屏蔽吸波片通用规范 等国家标准制定工作组的通知, 提出拟成立 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准制定工作组, 请有意向参加工作组的单位于 2013 年 9 月 20 日前向秘书处报名参加 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准制定起草工作组 最终确定参加工作组的单位共有五家 : 深圳市飞荣达科技股份有限公司 上海市计量测试技术研究院 湖南惠同新材料股份有限公司 安徽宇航派蒙防辐射科技有限公司 东南大学
1.3 主要工作过程 1.3.1 工作计划 深圳市飞荣达科技股份有限公司作为标准起草组长单位, 在标委会秘书处的指导下, 制订了工作计划 深圳市飞荣达科技股份有限公司为确保国家标准的制定质量, 由总经理牵头, 成立了标准委员会, 一个编写组, 一个审核专家组 ; 并明确各组员的具体分工, 由专人负责与各专家 委员 相关部门 单位沟通协调 ; 职责清楚, 分工明确, 以保质保量按时完成各项工作任务 1.3.2 标准编制及构成过程 工作组成立后, 即组织研究学习讨论, 发起了标准起草的前期调研和征集样品 检测报告的工作, 具体收集本单位和各厂家的实物样品和检测报告, 并对所提供的样品送到权威检测机构和科研院所进行检测, 为标准的起草打下了坚实的数据基础 通过一系列的收集和测试, 标准编写组及审核专家组经多次讨论修订, 形成了标准草案 2013 年 10 月 9 日, 全国电磁屏蔽材料标准化技术委员会 (SAC/TC323) 在山东省济南市召开 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 计划编号 :20130636-T-604) 国家标准制定起草工作组会议 该国家标准制定起草工作组的五家成员单位代表均到会, 在全国电磁屏蔽材料技术委员会的指导 跟进 督促下, 对 电磁屏蔽塑料通用技术要求 标准草案进行了充分讨论, 并通过了 电磁屏蔽塑料通用技术要求 标准制修订工作组经费预算 本次制定起草工作组会议形成以下意见 : (1) 会议认为 电磁屏蔽塑料通用技术要求 标准草案结构合理, 标准格式基本符合国标编写要求, 各项技术要求的提出符合我国目前本行业的实际状况, 同时也参考了国际上同类产品的实际水平, 对国内本行业产品生产和产品开发升级具有实际指导意义 (2) 会议就 电磁屏蔽塑料通用技术要求 标准草案提出了 12 条修改意见, 讨论后共同确定采纳 11 条 (3) 会议决定由深圳市飞荣达科技股份有限公司于 2013 年 11 月 15 日前根据上述修改意见对标准草案进行修改, 形成 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 征求意见稿 ) 后上报 SAC/TC323 秘书处, 发送各委员及相关单位和人员征求意见, 并于 2014 年 1 月 15 日前收集整理所有反馈意见 必要时由深圳市飞荣达科技股份有限公司召集会议 (4) 会议初步确定本标准完成报批稿的时间为 2014 年 9 月
根据以上会议精神, 深圳市飞荣达科技股份有限公司对标准草案进行了有针对性的修订, 形成 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 征求意见稿 ), 并于 2013 年 11 月 15 日前上报秘书处 此后, 工作组又对屏蔽塑料的屏蔽效能做了进一步的相关实验验证, 分别在东南大学和上海计量院做了屏蔽效能测试对比, 确定划分指标和划分等级 ; 对屏蔽塑料的力学性能也做了进一步的多组实验验证和相关调研, 确定划分指标和划分等级 根据各位委员专家及相关单位的意见反馈和一系列实验验证, 并充分听取使用单位 科学技术研究机构的意见, 深圳市飞荣达科技股份有限公司作为标准起草组长单位修改形成了新的 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 征求意见稿 2), 并发给各小组成员讨论, 包括湖南惠同新材料股份有限公司在内的各工作组成员回复没有意见 电磁屏蔽塑料通用技术要求 从标准草案到征求意见稿 再到征求意见稿 2, 技术内容和编制说明等部分都做了相应的修改和补充 深圳市飞荣达科技股份有限公司结合整个标准前期的制定情况, 编制了标准的制修订情况简要报告和编制说明, 连同 电磁屏蔽塑料通用技术要求 ( 征求意见稿 2) 于 2014 年 3 月 17 日送交秘书处 2 国家标准编制原则和确定主要内容的论据 本标准按照 GB/T 1.1 2009 标准化工作导则第 1 部分 : 标准的结构和编写规则 的要求编写 制定 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准的原则是符合目前我国电磁屏蔽材料生产 制造 检测机构的技术水平现状, 促进企业提升产品竞争力, 适应电磁屏蔽材料贸易发展需要, 为政府监管提供技术依据 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准中确立了电磁屏蔽塑料的通用技术要求 试验方法 检验规则及其标志 包装 运输和贮存 技术要求和试验方法以优先采用国家标准 国际标准为前提, 或采用行业内基本认可的国外标准 3 主要试验验证的分析和综述报告 工作组对标准中涉及到的主要技术要求项目的指标, 逐一进行试验和验证, 确保标准制定 的科学性和规范性 3.1 电磁屏蔽效能
电磁屏蔽塑料作为功能性的材料, 电磁屏蔽效能是反映其性能的最主要的一项衡量指标 在标准的编写过程中, 我们积极搜集有关的资料, 得到委员单位和业内厂商的大力支持 工作组将市场用户普遍认可的材料样品, 经过有相应检测资质的检测单位检测, 结合用户需求, 对数据结果进行统计汇总, 分析, 提炼出各类产品电磁屏蔽效能的指标基本值 各产品指标确定如下 : 表 1 电磁屏蔽塑料屏蔽效能测试数据统计表 ( 东南大学 ) 样品规格 屏蔽效能 (db) 30MHz 200MHz 600MHz 800MHz 1.2GHz 1.5GHz 测试机构和测试依据 ChomericsA220FR 43.6 43.5 45.0 52.5 54.6 61.1 东南大学, 同轴法兰测 ChomericsA230FRHF 55.6 61.4 56.4 56.9 54.5 60.2 FRDCP-NC-203N 57.4 58.2 53.4 59.3 62.4 64.1 试装置, 试样直径 115mm, 试样厚度 2mm FRDCP-SS-105 63.3 73.7 78.0 74.1 70.3 72.4 FRDCP-SS-1010RH 53.1 60.3 63.5 65.6 60.9 62.3 表 2 电磁屏蔽塑料屏蔽效能测试数据统计表 ( 上海计量院 ) 样品规格 屏蔽效能 (db) 10MHz 30MHz 100MHz 300MHz 1.0GHz 3.0GHz 测试机构和测试依据 ChomericsA220FR 73.4 56.0 52.6 57.0 75.7 68.6 上海计量院, 同轴法兰测试 ChomericsA230FRHF 74.5 61.5 51.6 49.3 51.1 66.3 FRD CP-NC-203N 90.5 79.8 76.4 68.7 70.8 67.7 FRD CP-SS-105 79.0 67.2 71.4 77.2 80.1 72.4 装置, 试样直径 94mm, 试样 厚度 2mm GB/T30142-2013 FRD CP-SS-1010RH 53.4 51.7 55.8 61.4 67.5 68.8 电磁屏蔽塑料屏蔽效能跟材料中金属纤维含量和产品厚度有关, 制订电磁屏蔽效能要求时, 参考 IEC 61000-5-7 对电磁干扰防护的外壳提供的防护等级的分级规定, 将要求分成 4 级 3.2 表面电阻和体积电阻 参考国际上对复合塑料导电性能的分类, 同时参考了目前国外生产屏蔽塑料的知名企业的
规格书, 将屏蔽塑料的电性能分为导电级 低效屏蔽级和高效屏蔽级, 其中体积电阻率按照 GB/T 15662-1995 导电, 防静电塑料体积电阻率测试方法进行测试 目前国内国际标准的表面电阻是基于绝缘塑料的, 对于导电性较好的屏蔽塑料不适用, 故按照我司的方法进行测试 电性能和屏蔽性能有一定的对应关系, 故在企业不具备屏蔽效能的测试条件时, 可作为屏蔽效能间接的检测参考 表 3 体积电阻测试数据统计表 ( 飞荣达实验室 ) 编号 螺孔体积电阻 (Ω.cm) 螺孔体积电阻 (Ω.cm) 螺孔体积电阻 (Ω.cm) 编号编号 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 1-2 1-3 2-3 #1 1.3 1.1 0.6 #11 1.3 0.5 1.2 #21 1.2 0.4 1.0 #2 1.3 0.9 1.0 #12 1.4 0.5 1.0 #22 1.7 0.6 1.2 #3 1.7 0.9 1.3 #13 1.4 0.6 0.8 #23 1.3 0.6 0.7 #4 1.7 0.8 1.3 #14 1.4 0.7 1.1 #24 1.1 0.4 1.0 #5 1.3 0.5 1.0 #15 1.4 0.7 1.1 #25 1.3 0.6 1.2 #6 1.4 0.7 1.1 #16 1.2 0.5 0.9 #26 1.2 0.5 0.7 #7 1.5 1.1 1.1 #17 1.8 1.0 1.2 #27 1.4 0.6 0.8 #8 1.6 0.6 1.4 #18 1.1 0.4 1.0 #28 1.5 0.8 1.2 #9 1.5 0.6 1.2 #19 1.4 0.5 1.1 #29 1.4 0.8 0.7 #10 1.1 0.6 0.7 #20 1.5 0.6 1.2 #30 1.5 0.6 1.2 Max: 1.8 Min: 0.4
表 4 表面电阻测测试数据统计计表 ( 飞荣达达实验室 ) ( 砝码重 : 3 公斤 ) 表面电阻 ( Ω) 位置 1 位置 2 位置 3 位置 4 位置 5 3.17 2. 98 3.95 2.77 5.49 4.39 5. 65 6.91 5.47 4. 37 5.37 4. 29 8.47 5.13 6. 55 3.64 5. 75 6.67 4.11 5. 37 4.71 6. 23 8.08 4.45 5. 65 4.78 5. 53 7.66 3.74 6.98 5.74 6. 79 6.43 3.51 4. 77 7.22 5. 63 8.96 5.2 8. 35 5.57 4. 48 5.01 3.71 4.41 4.09 4.3 6.54 4.11 4.98 Max: 8.96 Min: 2.77 表 5 电性能能要求 电性能等级 表面电阻 (Ω) 电性能要求 体积电阻阻率 (Ω.cm) E-1 <10 1 < 10-1 E-2 10 1-10 0 2 10 - -1-10 1 E-3 10 2-10 0 4 10 1-10 3 E-x 按用户要求
3.3 燃烧试验要求 参考了国内外生产屏蔽塑料的知名企业的规格书, 以及国内外电子行业对于塑料类制品的阻燃要求, 一般要求达到 UL94 V0 的等级, 采用了 ANSI/UL 94-2010 电子电器设备中塑料材料的燃烧测试方法,UL 94 V0 的对应等级为 FV-0, 同时考虑到降低成本和客户特殊定制的需求, 将燃烧等级分为五个级别 :FV-0 FV-1 FV-2 HB 和非阻燃 3.4 机械性能要求 电磁屏蔽塑料的机械性能, 跟所使用的基材性能密切相关, 目前也没有国际标准可供参考, 故本标准建议将机械性能分为 4 个等级 :A B C D 表 6 机械性能要求 机械性能要求 分级 A B C D 拉伸强度 MPa >90 >60 >30 拉伸模量 GPa >8 >5 >2 弯曲强度 MPa >110 >80 >50 按用户要求 弯曲模量 GPa >8 >5 >2 冲击强度 ( 有缺口 )kj/m 2 >8 >5 >3 3.5 环保要求 RoHS 要求参照国内外电子电器设备上塑料材料和部件的行业规范而制定 4 采用国际标准和国外先进标准的程度, 以及与国际 国外同类标准水平的对比情况 目前,IS0( 国际标准化组织 ) IEC( 国际电工委员会 ) 尚无以电磁屏蔽塑料作为单独一类的通用技术要求国际标准 ;MIL-DTL-83528C 中规定的是窗口法测试屏蔽效能的方法, 没有规定电磁屏蔽塑料的技术要求 ; 作为电磁屏蔽材料标准体系中的通用标准, 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准中确立的技术要求 试验方法 检验规则是我国独有的, 能够反映我国电磁屏蔽塑料领域发展现状 编制标准过程中进行了查新, 在此之前, 国内尚未建立电磁屏蔽塑料通用技术要求相关国家标准或行业标准, 国外也无相应标准
5 与有关的现行法律 法规和强制性国家标准的关系 本标准与现行法律法规和强制性国家标准无冲突关系 本标准与 平面型电磁屏蔽材料通用技术要求 的技术内容无冲突 6 重大分歧意见的处理经过和依据 不存在重大分歧意见 7 国家标准作为强制性国家标准或推荐性国家标准的建议 建议 电磁屏蔽塑料通用技术要求 在材料 产品开发 生产时可作为技术文件使用 ; 在 签订购销合同时, 可作为引用文件使用 ; 在产品质量监督检验活动中, 也可作为参考技术依据 8 贯彻国家标准的要求和措施建议 建议 电磁屏蔽塑料通用技术要求 国家标准正式发布之后, 由全国电磁屏蔽材料标准化 技术委员会负责该标准的宣贯工作, 在该领域内的企业 科研院所 大专院校等单位广泛进行 宣传, 进一步规范我国的电磁屏蔽塑料市场和应用领域 标准制定工作组组长单位 : 深圳市飞荣达科技股份有限公司 2014 年 08 月 18 日