电磁屏蔽材料与结构的研究进展

介绍电磁屏蔽机理,总结并分类常用电磁屏蔽材料与结构,对电磁屏蔽材料制备与应用领域的研究进行综述,展望电磁屏蔽材料未来的发展趋势。     

木质电磁屏蔽材料

电磁辐射的屏蔽,就是利用屏蔽材料阻隔或衰减被屏蔽区域与外界的电磁能量传播,因此,性能良好的电磁屏蔽材料应具有较高的电导率及磁导率,比如铜、铝、银等金属都是常用的屏蔽材料。     

电磁屏蔽材料的技术探讨

简介了电磁屏蔽材料的国内外发展现状，阐述了电磁屏蔽原理及其材料的选择条件，并对新型电磁屏蔽织物开发的工艺要点进行了说明。     

电磁屏蔽纤维的研究进展与应用

探讨电磁屏蔽纤维的发展现状。在电磁屏蔽理论的基础上,介绍了金属纤维及金属镀层纤维、碳纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维、碳化硅纤维和有机导电纤维用作电磁屏蔽纤维的现状。认为,电磁屏蔽纤维的研究应更注重于电磁吸收纤维和可纺性更好的纤维。     

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。     

电磁屏蔽织物

论述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理,分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段,综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状,叙述了织物电磁屏蔽的性能测试,简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状及趋势。     

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。     

复合电磁屏蔽材料的研究现状及影响因素

简要介绍了电磁屏蔽机理,概述了目前国内外对多种功能粒子复合电磁屏蔽材料的相关研究现状,对影响涂层型复合电磁屏蔽材料的屏蔽效能的因素作了简要分析,最后简述了复合电磁屏蔽材料的需求标准与发展趋势。     

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。     

防电磁辐射纤维的研究进展

介绍了用于防护服的防电磁辐射纤维——金属纤维和碳纤维、金属镀层纤维、涂覆金属盐纤维、本征型导电聚合物纤维和复合型高分子电磁屏蔽纤维及其研究现状与发展方向。     

X射线屏蔽材料设计与制备的研究进展

介绍X射线的特点及其屏蔽机制,详述X射线屏蔽材料的研究进展,提出材料的复合制备技术、梯度化设计以及遗传算法优化设计以制备轻质、高效、耐久的新型屏蔽材料,同时应发挥稀土元素和纳米材料的优势来增强屏蔽材料的综合性能。     

电磁屏蔽织物的研究进展

阐述了电磁屏蔽织物作用机理,对金属纤维混纺方式、金属涂层方式、真空镀方式等几种金属化方式作了概括总结,并对金属涂层织物、真空镀织物、化学镀织物、电镀织物等几种常见金属化织物的电磁屏蔽性能进行归纳,介绍了织物经金属化之后包括手感、耐摩擦性、透气性等在内的性能变化情况;概括了每种电磁屏蔽织物的应用领域和方向,并罗列出在金属化织物研究方面比较突出的一些案例;最后探讨了电磁屏蔽织物存在的问题和发展前景。     

几种电磁屏蔽面料屏蔽效能的研究

选择铜镍涂层织物、银纤维交织织物、铜镍金属丝织物、不锈钢交织织物4种电磁屏蔽面料进行研究,利用同轴传输线法测试它们的电磁屏蔽效能。结果表明:材料中的金属丝比例越大,织物的电导率越大,电磁屏蔽效果越好。在金属丝含量相同的情况下,银丝的电磁屏蔽性能优于不锈钢。经洗涤后,银纤维交织织物和不锈钢交织织物的电磁屏蔽效果没有明显变化,而铜镍涂层织物和铜镍金属丝织物的电磁屏蔽性能均有明显衰减。     

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。     

基于碳纤维织物的多组分材料的电磁屏蔽性能分析

以碳纤维织物(碳布)为基体,采用丙酮浓硝酸前处理、导电聚合物表面聚合、导电炭黑涂层表面涂覆等方式制得多组分电磁屏蔽材料。分别测试经过不同方式处理的碳布的电磁屏蔽性能,通过微波远场散射强度测试,分析多组分碳布电磁屏蔽材料的屏蔽机理。     

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。     

防电磁辐射毛服装屏蔽效能的研究

从电磁辐射的屏蔽机理入手,详细论述和分析了开发和设计防电磁辐射毛服装时,主要有辐射源、辐射源距离、防辐射毛服装的面料选择以及服装结构设计等因素对屏蔽效能的影响,并针对性地提出设计和开发防电磁辐射毛服装的重点.