吸波纤维及纺织品研究进展

介绍了电磁波对人体的影响和电磁屏蔽机理,按材料种类详述了目前国内外所用的吸波纤维及纺织品研究进展,综述了电磁屏蔽吸波纺织品的制备方法及应用,以及吸波纺织品的发展前景。     

电磁屏蔽织物基二维材料的研究进展北大核心

开发高效、轻薄、柔性的电磁屏蔽材料是当前电磁污染防护领域的研究热点。文中介绍了二维电磁屏蔽材料的研究进展、屏蔽材料的结构设计原则和二维材料的屏蔽机理,以及二维吸波材料在不同频率下所呈现的电磁屏蔽性能,并对其在电磁屏蔽领域应用进行了展望。织物基二维材料的开发在人体电磁防护领域具有发展前景。     

电磁吸收与屏蔽材料

首先介绍了主要电磁参数及其物理意义,其次简要分析了电磁吸收原理与电磁屏蔽原理,然后概述了吸波材料以及屏蔽材料的定义、分类、研究现状和发展趋势,最后论述了碳纤维、石墨、石墨烯、镍粉、滑石粉以及气相白炭黑等常用吸波材料的研究现状及其在电磁吸收与屏蔽领域中的发展趋势。     

铁氧体微粒对电磁屏蔽织物屏蔽性能的影响

为解决普通不锈钢电磁屏蔽织物缺乏吸波特性的问题,采用铁氧体赋予不锈钢电磁屏蔽织物吸波特性。测试了不同整理条件下制得织物的屏蔽效能和反射率,分析了整理后织物屏蔽性能和吸波性能的变化规律。指出:采用铁氧体交联剂对不锈钢电磁屏蔽织物进行后整理可提升织物的屏蔽效能,并使织物具备一定吸波性能;铁氧体含量、微粒尺寸、分散剂含量及偶联剂含量对织物的屏蔽效能和反射率均有一定的影响;交联剂最佳配伍方案为铁氧体含量2.1 g,分散剂含量3.5 g,偶联剂含量1.4 g,铁氧体尺寸500目。认为:铁氧体可用于开发吸波型电磁屏蔽织物。     

碳系电磁屏蔽材料的研究进展

随着电磁波的广泛应用,电磁污染已成为除空气、水、噪声污染外的第4类污染,故电磁防护非常重要。电磁防护材料主要分为吸波材料和屏蔽材料,吸波材料以损耗为主使电磁波衰减,屏蔽材料以反射、吸收和多次内反射等方式使电磁波衰减。碳系材料以其优良的导电性在电磁屏蔽家族中扮演着重要的角色,碳系材料包括石墨、膨胀石墨、石墨纳米片、碳纳米管和石墨烯等。碳系屏蔽材料可作为导电填料,提高聚合物的导电性。通过晶格掺杂可使碳晶格中产生更多缺陷,导电性提高,从而提高屏蔽效能。碳系屏蔽材料与其他材料复合可通过提高导电性或增加磁损耗,使屏蔽效能增加。将碳系屏蔽材料通过浸润或涂覆的方式负载到织物上,可制备电磁屏蔽织物。本文针对碳系屏蔽材料的现状进行综述,简要介绍了碳系屏蔽材料的制备方法,重点阐述了其通过晶格掺杂和材料复合提高屏蔽性能,最后总结了其在纺织方面的应用。     

二维碳化物在柔性电磁吸波领域的研究进展

针对传统电磁屏蔽材料因反射电磁波导致二次污染,现有吸波材料厚重、易腐蚀、柔韧性差、吸波频带窄等问题,归纳总结了新型二维过渡金属碳/氮化合物(MXene)及其柔性复合材料在吸波领域的应用研究。分析了MXene所具有的本征缺陷、官能团、高导电率、大的比表面积对吸波性能的影响,提炼出MXene及其柔性复合材料的吸波机制。指出MXene及其柔性复合材料可以通过改变化合物结构和形态结构、层层自组装、复合改性等方法,制备以吸收电磁波为主的电磁屏蔽材料,为新一代轻质超薄、柔性宽频、吸收型电磁屏蔽材料的发展及其在便携可穿戴电子设备上的应用提供了研究方向。     

聚吡咯基磁性复合吸波材料的研究进展

随着电磁波污染问题越来越严重，开发成本低、无污染、高性能的吸波材料对民用和军用领域都有重要意义。文章综述了聚吡咯基磁性颗粒复合吸波材料的国内外研究现状，包括聚吡咯与Fe3O4、聚吡咯与铁氧体、聚吡咯与磁性金属，以及聚吡咯基磁性电磁防护织物的研究进展，并对聚吡咯基磁性复合吸波材料及其纺织品的未来发展进行了展望。     

纳米防电磁波织物的开发

对电磁波的产生、电磁波屏蔽机理、防电磁波织物的开发现状进行了分析。根据纳米材料的体积效应和表面效应以及纳米金属粉和纳米铁氧体与其它材料复合的吸波材料的吸波性能,用纳米金属氧化物作为电磁波吸收剂,对普通纺织品通过纳米后整理技术进行电磁辐射整理,实现织物的电磁屏蔽功能。在纳米后整理技术中,保证吸波纳米材料以纳米结构的状态生成,并能以稳定的纳米状态存在,从而发挥出金属纳米材料所特有的电磁学性能,以产生良好的抗电磁波效应是开发纳米防电磁波织物所要解决的主要技术问题。     

纺织基柔性吸波超材料研究进展

电磁污染等问题日益严峻,超材料的出现为操控以及防治高频段电磁波危害提供选择。近年来,对于超材料研究逐渐从刚性转向柔性,柔性超材料在应用上更具灵活性。纺织品作为具有特定性能的基础材料,由于其密度低、机械性能优良以及可设计性等特点,在电磁波防护和控制中得到广泛应用。纺织基超材料在电磁屏蔽领域具有广阔发展前景,文中以纺织基超材料加工工艺为分类依据,综述近年来纺织基柔性吸波超材料研究进展,对比总结各种工艺优缺点,为今后纺织基超材料进一步研究提供参考。     

MOFs衍生碳基复合吸波材料的研究进展

电磁吸波材料对于防护电磁辐射危害是极为有效的一种手段,吸波材料所具有的吸波性能对军用和民用都有重大意义。Metal-organic frameworks(MOFs)衍生碳基复合材料是一种新型吸波材料,具有合成工艺简单、热稳定性好、比表面积大、孔隙率高等优点。本文简要介绍电磁吸波机理,综述碳基复合吸波材料研究现状,分析MOFs衍生碳基复合材料在电磁吸波领域研究进展,展望MOFs衍生碳基复合吸波材料未来发展前景。     

纺织品电磁屏蔽效能评价标准的现状分析

有效地检测和评价防电磁辐射纺织品是产品开发和应用的关键,通过介绍防电磁辐射纺织品的电磁屏蔽原理及屏蔽效能评价方法的现状和发展趋势,比较分析了防电磁辐射纺织品标准的评价指标、测试方法等,探讨了我国现有民用防电磁辐射标准和测试方法存在的问题,指出应不断完善防电磁辐射纺织品的标准,进一步明确民用防电磁辐射服装需达到的屏蔽效能要求,并根据服装的结构特点建立合适的防电磁辐射性能综合评价方法,为防电磁辐射纺织品的开发、市场监管提供合理的检测和评价依据。     

本征型导电高聚物织物的研究与应用

本征型导电高聚物织物作为一种新型材料在屏蔽电磁波方面展现出了良好的应用前景,主要包括由聚乙炔、聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯与基材织物复合得到的导电高分子织物.介绍了导电高聚物织物的分类和研究现状,因其保持有纺织品的强力、伸长、悬垂等性能,可用作电磁屏蔽服、医用服、传送带、过滤网等.     

Electromagnetic shielding efficiency of nonwoven insulation panels designed with recycled textiles and copper wires

Insulation applications of nonwovens has become increasingly important in the construction and automotive industries since the late 1990s. Besides, recycling and reusing fibrous waste becomes one of the most important raw materials of nonwovens to promote effective use of resources recently. On the other hand, metals are now being increasingly replaced by thermoplastics for housing commercial equipment, due to flexibility, light weight, and low cost for electromagnetic shielding purposes. In this study, we design nonwoven insulation panels containing copper wires with different intensity and length to provide electromagnetic wave protection by using recycled textiles. The method is simple, the material is cheaper, and more importantly, the whole material can be produced by using only waste materials. The electromagnetic shielding characteristics of the panels were measured and discussed. The experimental results indicated that the variation in wire length and amount affects the electromagnetic (EM) shielding property. With this method, the products with electromagnetic shielding effect in certain areas can be developed. In particular, there is a big potential for electromagnetic shielding applications in wide bandwidth, such as 1125–2925 MHz.     

电磁屏蔽原理及其电磁屏蔽材料制造方法的研究

介绍了电磁波的产生原理以及电磁波对人的影响,简述了电磁屏蔽的原理,重点阐述了目前国内外电磁屏蔽材料的各种制造方法及其优缺点,提出了电磁屏蔽材料是解决电磁屏蔽问题行之有效的方法。     

电磁纺织品研究进展

从具有电磁学性能的纤维及平面织物、多层复合平面织物、立体结构织物等的制备方法、基本性能、应用等方面,综述了电磁纺织品的相关研究进展。分析了含本征导电高分子的纺织材料、表面镀覆金属的纤维或织物、含金属或金属化纤维的织物、磁性纤维在电磁纺织品领域内的应用及特点;指出平面状电磁屏蔽织物开发中存在的问题,提出电磁纺织品应该向多层复合平面状织物及三维立体结构方向发展,应该注重包含特殊电磁性能的周期金属结构单元或周期性结构的应用。此外,阐述了基于纺织的导电复合材料、电磁屏蔽织物测试方法或理论模型以及该类织物在天线等上的应用。     

Fe/C多孔碳材料制备及其涂层棉织物的吸波性能

为提高涂层棉织物的吸波性能,采用溶液混合法制备磁性金属有机框架(Fe-MOF),通过高温热解制备Fe/C多孔碳材料,以聚丙烯酸酯为黏合剂,将Fe/C多孔碳材料复合在棉织物上制备柔性纺织复合材料。借助X射线衍射仪、场发射扫描电子显微镜、振动样品磁力计与热重分析仪分别对Fe/C多孔碳材料的结构、微观形貌、磁性能进行表征与测试,使用矢量网络分析仪对Fe/C多孔碳材料和涂层棉织物的吸波性能进行分析。结果表明：在频率为4.6 GHz时,Fe/C多孔碳材料的反射损耗值最小为-60.4 dB,小于-10 dB的有效带宽为1.4 GHz,最佳厚度为4.3 mm;涂层棉织物的反射损耗值最小为-53.94 dB,小于-10 dB的有效频宽为X波段(频率为8.2～12.4 GHz),最佳涂层厚度为4.5 mm; Fe/C多孔碳材料涂层棉织物厚度达到3.5 mm以上时,其吸波性能优良。     

层层组装氧化石墨烯/聚吡咯涂层棉织物的电磁屏蔽性能

为制备高效吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装法在棉织物表面构筑氧化石墨烯/聚吡咯(GO/PPy)功能膜。借助傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对GO/PPy涂层织物的结构进行表征,通过万用表和矢量网络分析仪测试织物的导电性能和电磁屏蔽性能。结果表明:织物的阳离子化处理有利于氧化石墨烯和聚吡咯的沉积,适宜的GO质量浓度(0.4 g/L)有利于提升织物的电磁屏蔽效能;随着组装层数的增加,织物的电磁屏蔽性能增加,当组装层数为20时,织物的电磁屏蔽效能达到39.2 dB,可屏蔽99.98%的电磁能;织物对电磁波的吸收率始终大于50%,其主要的屏蔽机制为吸收而非反射。     

防电磁辐射纺织品功能评价标准

概述了国内外防电磁辐射纺织品的发展状况,以及防电磁辐射纺织品的分类、作用机理和应用等.介绍了防电磁辐射纺织品的功能评价、试验方法和现有的相关标准,并对现有的标准进行了比较分析.