Metal-polymer composites for electromagnetic interference shielding applications

Electromagnetic properties of materials are an important topic due to their commercial, military, communication and environmental protection applications [1–14]. Electromagnetic interference (EMI) effects occur due to the emitted EM radiation by electric and/or electronic devices. EMI may affect the devices causing malfunction or fail, which might have very serious consequences, e.g. for medical equipment, aeronautics and cars. Polymer composites with metallic fillers are the subject of increasing interest as potential materials which may effectively shield the electromagnetic field. Polymer composites filled with metal particles are advantageous because they are characterized by low specific weight, high corrosion resistance, plasticity and simple, low cost processing methods. Wide variety of modification of polymer composites (in terms of selection of matrix polymer, type of filler and its structure and content), gives possibility to control their electromagnetic properties depending on particular application. That is why polymer composites with metal fillers are still one of the most important materials to be considered for EMI shielding application. Current review covers theoretical bases and discusses selected experimental results concerning important polymer composites EMI shields developments. Polymer composites EMI shields is a multidisciplinary subject and current review should be useful for the specialist from different areas of research and technology.

Materiały o właściwościach ekranujących promieniowanie elektromagnetyczne stały się ważnym obiektem badań ze względu na możliwość ich zastosowania militarnego, komercyjnego, komunikacyjnego, a także w ochronie środowiska. Interferencja elektromagnetyczna (EMI), pojawiająca się w wyniku wzajemnego oddziaływania promieniowania elektromagnetycznego emitowanego przez urządzenia elektroniczne, może powodować bardzo poważne zakłócenia, np. w działaniu urządzeń medycznych, samochodów itp. Wśród materiałów skutecznie ekranujących pole magnetyczne coraz większą uwagę skupiają kompozyty polimerowe z udziałem napełniaczy metalicznych. W porównaniu ze stosowanymi obecnie do tego celu osłonami metalowymi, polimerowe materiały kompozytowe charakteryzują się elastycznością i łatwością przetwarzania, małym ciężarem właściwym oraz dużą odpornością na korozję. Szerokie możliwości modyfikacji kompozytów w zakresie wyboru osnowy polimerowej, rodzaju napełniacza, jego zawartości i struktury umożliwiają sterowanie właściwościami elektromagnetycznymi w zależności od docelowej aplikacji. Przedstawiono podstawy teoretyczne oraz wybrane wyniki prac doświadczalnych dotyczące kompozytów polimerowych z udziałem napełniaczy metalicznych. Ze względu na multidyscyplinarny charakter wyniki te mogą być przydatne w różnych obszarach badań.