双层防电磁辐射织物的屏蔽效能

为研究开发高性能电磁屏蔽材料,介绍了双层屏蔽织物屏蔽电磁波的原理,初步探索双层屏蔽织物屏蔽效能的影响因素,并采用法兰同轴法测试了3组双层防电磁辐射织物的屏蔽效能。测试结果表明,屏蔽织物中金属纤维体积含量增加,双层织物的屏蔽效能增大;织物中间间距增大,双层织物屏蔽效能增大;两层织物的经纬向一致时,双层织物屏蔽效能要高于其经纬向不一致时的屏蔽效能。     

宽频范围同类型双层电磁屏蔽织物的屏蔽效能变化规律

同类型双层电磁屏蔽织物的应用非常广泛,但其在1~18 GHz宽频范围屏蔽效能的变化规律到目前还未探明,尤其是某些情况下双层织物比单层织物屏蔽效能低的现象还未合理解释。选择镀铜镍纤维、镀银纤维、不锈钢纤维等常用电磁屏蔽织物设计实验,采用小窗法屏蔽效能测试系统获取单层及双层织物的屏蔽效能,根据实验数据及电磁理论,探索双层织物屏蔽效能的变化规律,并解释某些频段双层电磁屏蔽织物屏蔽效能低于单层的原因。结果表明:同类型双层织物的屏蔽效能不完全遵循双层理想屏蔽体的屏蔽效能变化规律,大多数情况下双层织物比单层的屏蔽效能高;但在一定条件下,双层织物之间可能形成非稳定微小扁平谐振腔,使同类型双层电磁屏蔽织物在某些频段屏蔽效能低于单层;选择合适的织物材料及确定合理的双层之间间隙距离,可以有效降低微小扁平谐振腔的发生。研究结果对双层电磁屏蔽织物屏蔽效能的设计、生产、评价及相关理论问题的研究具有参考价值。     

电磁屏蔽织物的导电网格结构及其屏蔽效能的一般影响规律研究

分析了电磁屏蔽织物的纱线和织物的细微结构,提取了由具有加捻结构的金属纤维纱线构成的有效屏蔽网格结构,提出了对应的等效电路及通用影响参数。在1~18 GHz内,采用屏蔽室法,对裸铜丝、金属纤维纱线及织物样品的屏蔽效能进行了研究。结果表明:网格结构很好地反映了该类织物的有效屏蔽结构;金属纱线的周期间距是屏蔽效能的关键影响因素;金属纤维单向排列织物的屏蔽效能具有显著方向性;金属纤维纱线在交叉点处的导通概率对屏蔽效能的影响难以判断,尚需要进一步研究。研究结果对于电磁屏蔽织物具有普适性,为屏蔽效能定量数值计算提取了有效参数。     

机织物有效结构模型的电磁屏蔽效能影响因素

基于对含金属纱线机织物的结构分析,提出该类织物的有效电磁屏蔽结构由金属纤维纱线构成;采用裸铜丝制备模拟织物中金属纱线排列的有效结构模型样品,改变其排列方式、排列间距、交叉处及四周连通情况等的模型样品,用屏蔽室法获得1~18 GHz范围内的屏蔽效能。结果表明:金属纱线排列间距是影响屏蔽效能的关键因素;金属纱线单向排列和双向排列样品的屏蔽效能一样,但是单向排列样品具有显著方向性;双向网格排列样品的网格尺寸影响其屏蔽效能。实验条件下金属纤维纱线交叉点处的连通情况对屏蔽效能影响不大,但尚需要进一步研究。     

电磁屏蔽织物屏蔽效能理论计算的研究进展

依据电磁屏蔽基本理论,总结了无孔金属板、有孔金属板和金属丝网格屏蔽体的屏蔽效能理论计算方法及公式。针对不同的织物类型或理论计算模型和方法,从有孔金属板、金属丝网格、拓扑结构模型及其他数值计算方面,综述了近年来关于电磁屏蔽织物屏蔽效能理论计算的研究进展。分析了现有电磁屏蔽织物屏蔽效能定量研究中存在的问题,指出应进一步研究纱线电磁参数及织物结构与屏蔽效能的理论关系。此外,指出在考虑纱线电磁参数和结构参数的基础上,建立织物屏蔽效能的解析公式用于指导工程计算为后续的研究方向。     

不锈钢电磁屏蔽织物的屏蔽效能

研究纱线结构和双层织物的排列方式对织物屏蔽效能的影响。采用新型sirospun、sirofil-spun和全聚纺,分别纺制相同线密度的涤纶/不锈钢长丝包芯纱、涤纶/不锈钢长丝包缠纱,以及T/S 80/20混纺纱,并采用上述纱线织制了3种单层平纹机织物,采用法兰同轴法对单层织物、同种纱线双层织物、不同纱线双层织物及不同排列角度双层织物的屏蔽性能测试,结合电磁屏蔽理论对实验结果进行分析。结果表明:所纺纱线密度相同时,包缠纱毛羽最少且强力最高,混纺纱的毛羽最多强力最低;经纬纱均采用包芯纱织制织物时,其屏蔽效能最好;双层织物成45°交叉排列屏蔽效能有所提高。     

不锈钢纤维混纺型双层电磁屏蔽织物的屏蔽效能研究

为了提高电磁屏蔽织物的屏蔽效能,选择平纹、斜纹、缎纹、方平不锈钢纤维混纺型织物,采用DR-SO2屏蔽效能测试仪对单层织物、同组织双层织物、不同组织双层织物及不同角度双层织物的屏蔽效能进行测试,结合电磁理论对试验结果进行分析与对比。结果显示:双层电磁屏蔽织物的屏蔽效能在0~3 000 MHz呈马背型特性曲线,在不同频段比单层织物屏蔽效能提高的程度不同。低频段含方平双层织物的屏蔽效能最小,高频段含缎纹双层织物的屏蔽效能最小。低频段,交叉角度双层织物的屏蔽效能最好,高频段,平行角度双层织物的屏蔽效能最好。     

涤纶/不锈钢纤维混纺电磁屏蔽织物的设计与性能分析

为了开发具有电磁屏蔽功能的民用纺织品,利用涤纶/不锈钢纤维混纺纱线织造不同规格的电磁屏蔽织物。测试分析了涤纶/不锈钢纤维混纺织物组织结构、混纺纱线嵌织网格大小、嵌织密度对电磁屏蔽效能的影响。结果表明:织物组织结构会影响涤纶/不锈钢纤维混纺织物电磁屏蔽性能;涤纶/不锈钢纤维混纺纱线嵌织形成的网格面积越小,织物电磁屏蔽效能越好;织物的电磁屏蔽效能随不锈钢纱线嵌织密度的增大而增大;涤纶/不锈钢纤维混纺织物电磁屏蔽效能具有方向性,当涤纶/不锈钢纤维混纺纱线排列方向与电磁波中磁场振动方向垂直时,屏蔽效能最大。     

基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真

为了在设计阶段更好地预测和评价织物的屏蔽性能，文章采用CST微波工作室建立了基于法兰同轴测试原理的织物屏蔽效能仿真模型，分析了电磁屏蔽织物两种等效模型的适用范围，并通过织物屏蔽效能测试验证了仿真的准确性。结果表明：仿真模型能够模拟法兰同轴装置对试样屏蔽效能的测试过程；网格模型可作为镀银长丝织物的仿真等效模型，且当织物中纱线截面短轴尺寸小于0.05 mm、孔径率小于0.30时，织物结构可简化为平板模型；不同嵌织比、不同层数的镀银长丝嵌织织物屏蔽效能测试结果与仿真结果在数值和变化趋势上基本一致，平均误差在6%以内，证明采用此仿真模型预测镀银长丝织物屏蔽效能是可行的。     

柔性不锈钢网格材料的透光与屏蔽性能

为提高金属网格材料的屏蔽效能与透光性能,采用屏蔽仿真技术与织物覆盖系数理论相结合的方法探究柔性不锈钢网格织物的线径与密度对屏蔽效能和透光性能的影响。结果表明,不锈钢线径小于0.5 mm,间距在10～20 mm时,织物在达到90%以上透光率的同时实现了有效的屏蔽,具有高透光性能和强屏蔽效果。     

组织结构对针织物电磁屏蔽效能的影响

设计了几种代表性织物组织结构的不锈钢纤维混纺针织物,研究了织物组织结构对针织物电磁屏蔽效能的影响。织物组织结构选择充满系数较高的双罗纹组织、打鸡双面组织、添纱衬垫组织、衬纬组织和绕经组织,以降低织物厚度、密度、孔隙等因素对织物电磁屏蔽效能的影响。对所有织物进行了电磁屏蔽效能测试,结果显示:双罗纹织物、双面织物、添纱衬垫织物、衬纬织物的电磁屏蔽效能都很不理想,且远远低于含不锈钢纤维机织平纹布,但是绕经织物的电磁屏蔽效能要比其他组织的针织物的屏蔽效能高得多,基本能达到国标上对屏蔽服的屏蔽效能要求。绕经织物与其他几种针织物最大的不同就是在纵向多了一些连续的含不锈钢纤维的混纺纱。说明针织物组织结构是影响电磁屏蔽效能的关键因素,可通过在织物纵横向形成纵横交错的导通的金属网栅的方式来改善不锈钢纤维混纺针织物的屏蔽效能。     

抗电磁辐射精纺毛织面料的开发及其影响因素

 本文旨在通过两种加工方式研制成抗电磁辐射精纺面料,一种是镀银长丝与羊毛单纱并捻合股织造成并捻织物,一种是镀银长丝直接用作经纬纱与羊毛交织成交织物。由织物的屏蔽效能测试结果可知,并捻织物电磁屏蔽效能在2250-2650MHz波段内优于交织物,最高可达85dB,具有较好的抗电磁辐射效果。另外,经纬密度的变化对织物电磁屏蔽能力也有一定影响,两种织物紧度在78%左右、交织物羊毛与长丝比例为1:2时电磁屏蔽效果较好。其结果对开发高性能抗电磁辐射精纺面料有一定的指导意义。     

不锈钢长丝嵌织密度对织物屏蔽效能的影响

探讨棉不锈钢长丝合股纱嵌织密度及电磁波辐射角度对棉不锈钢长丝嵌织织物屏蔽效果的影响。测试了不同棉不锈钢长丝合股纱纬密及不同电磁波入射角度条件下织物的屏蔽效果。测试结果表明:织物屏蔽效能随着棉不锈钢长丝合股纱嵌织密度的增大而增大,在达到临界值后基本稳定不变;织物电磁透过率随着电磁入射角度的变化呈余弦平方曲线变化。指出:实际生产中,在保证织物屏蔽效果的基础上,应合理选择金属纤维纱线嵌织密度以节省原料;尽量在织物经纬向都加入金属纤维纱线以达到理想的屏蔽效果。     

影响金属纤维混纺织物屏蔽效能因素初探

电磁屏蔽织物是一种各向异性的屏蔽材料,其屏蔽效能受到诸多因素的影响,精确计算存在较大困难.文章依照电磁屏蔽的基本理论,介绍了金属纤维屏蔽织物屏蔽的机理与屏蔽效能的测试,着重分析了屏蔽织物相关的结构参数对织物屏蔽效能的影响,如织物组织、厚度、金属纤维混纺纱的结构、金属纤维含量对屏蔽效能的影响等.     

芳纶/不锈钢纤维混纺机织物电磁屏蔽性能研究

为制备综合性能优异的电磁屏蔽织物,采用芳纶/不锈钢纤维混纺纱,通过改变组织结构、厚度、叠合角度的方法来织造电磁屏蔽织物,并分析其电磁屏蔽性能。结果表明:三原组织中,平纹织物的电磁屏蔽效能最佳,缎纹织物的电磁屏蔽效能最差;织物厚度增加,电磁屏蔽效能随之增强;织物叠合角度为45°时明显优于叠合角度0°和90°时的电磁屏蔽效能;芳纶/不锈钢纤维混纺机织物还具有优异的阻燃性能、机械性能和耐水洗性能。     

Electromagnetic shielding effectiveness of copper core-woven fabrics

Copper is selected as a conductive filler to produce copper core yarns to make woven fabric using a network analyser equipment, and the electromagnetic shielding effectiveness of these fabrics is measured in the frequency range of 20–18,000 MHz. With an increase in the number of conductive fabric layers, finer yarn count, warp density, weft density and cover factors, an increase in shielding effectiveness is observed. With an increase in copper wire diameter, a decrease in shielding effectiveness is observed.     

电磁屏蔽织物的发展现状及研究方向

介绍了有电磁屏蔽功能的金属纤维和纱线混编混纺织物、纤维表面镀金属织物、电磁屏蔽涂层织物、涂覆金属盐的织物和共混纺丝织物的制备方法、性能特点、研究现状以及应用领域,并指出了其研究方向.认为混编混纺织物应在确保屏蔽效果前提下减少金属纤维用量,以提高其可染性和可洗性;化学镀织物的研究方向是用等离子体和激光技术作前处理,改进镀液配方,开发多元复合镀层产品.     

银/棉包覆纱织物性能研究

讨论了银/棉包覆纱及织物的性能。为研究镀银长丝及其包覆纱织制而成的织物防电磁屏蔽性能,采用万用表、防电磁辐射性能测试仪等测试织物的表面电阻及在不同频率下的电磁屏蔽效能值。结果表明,银/棉包覆纱具有良好的导电性能,其织物的电磁屏蔽效果,可以满足不同场合下服装或纺织品的电磁防护要求。