涤纶基纳米铜膜材料电磁屏蔽性能

通过射频磁控溅射的方法将金属铜溅射到涤纶机织布表面,讨论了基材编织密度、溅射时间、低温等离子体预处理对镀膜织物电磁屏蔽效能的影响。结果表明,随基材编织密度的增加,镀铜织物导电能力有所增强,当电磁波频率相同时,基材编织密度的增加,样品的电磁屏蔽性能能略微增加;溅射时间的增加,导电涤纶织物的电磁屏蔽效能明显增强;等离子体体预处理后,样品屏蔽效能提高。     

导电锦纶6防电磁辐射面料屏蔽效能研究

以银导电介质沉积锦纶6获得导电纤维,并进一步开发电磁屏蔽面料,分析面料厚度、耐磨处理等因素变化,研究其电磁屏蔽效能及其稳定性。结果表明,锦纶6导电面料的电磁屏蔽效能超过50dB,尤其是经过两层复合后,在频域为350～3000MHz内,其屏蔽效能达到70dB,且具有优异的稳定性。     

双层及多层电磁屏蔽织物的屏蔽效能

为研究多层电磁屏蔽织物屏蔽效能情况,通过改变叠层角度、间距、叠层方式、层数,构建正交导电网格结构和单方向金属纱线平行结构的双层及多层电磁屏蔽织物,采用法兰同轴法测试其0.3~1.5 GHz内的屏蔽效能。结果表明,经纬向具有同样金属纱线间距时,织物屏蔽层厚度小于趋肤深度则双层织物的屏蔽效能明显高于单层织物,超过趋肤深度后增加不显著;3层及以上织物的屏蔽效能增加不明显;随层间距离增加,屏蔽效能呈增加趋势。仅纬向含金属纱线的双层织物,随双层织物中纬纱交叉角度的增加,逐渐形成金属纱线正交网格结构,屏蔽效能增大;双层织物中纬纱对齐叠放时,层间距离增加则屏蔽效能增大,纬纱垂直叠放时,层间距离增加则屏蔽效能降低。     

基于有限积分法的机织物电磁屏蔽效能仿真分析

为研究织物对电磁波的屏蔽机制,为电磁屏蔽织物开发提供理论参考,对织物微观结构进行了建模,然后利用CST 微波工作室建立了电磁屏蔽织物三维电磁仿真模型。采用有限积分法计算了在1～18GHz波段的织物电导率、电磁波入射角、织物密度和织物层数对屏蔽效能的影响。结果表明：织物电导率是影响其屏蔽效能的关键因素;屏蔽效能随着织物密度和层数的改变呈非线性变化;电磁波入射角增加会引起织物表面电流密度极化效应。研究结果对电磁屏蔽织物具有较好适用性,可为设计与开发高性能电磁屏蔽织物提供理论参考。     

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。     

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。     

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。     

服装结构及假人模型对电磁辐射防护服屏蔽效能的影响

为探究相同电磁屏蔽织物制备的不同结构与款式服装的屏蔽效能及其影响因素,采用同样材料,制作4种不同款式的电磁辐射防护服,穿在内置喇叭天线的假人上,在半电波暗室,对其屏蔽性能影响因素进行测试分析。结果表明,服装款式、接缝缝隙、结构开口、测试部位、假人模型是否填充吸波材料、电磁场极化方向等都是影响屏蔽效能的因素,尤其是服装款式和接缝缝隙。其中,马甲、大褂、分体服、连体服的胸部电磁屏蔽效能依次提高;当对连体服下腹部接缝缝隙进行导电织物贴片处理后,屏蔽效能大幅度提升;当在假人模型背部填充吸波材料消除谐振腔多次反射后,测试的屏蔽效能亦有所提升。领口、袖口等部位在采用紧口设计时,开口对屏蔽效能的影响并不显著。由于服装结构开口和接缝方向的影响,导致电磁波垂直和水平极化后防护服的屏蔽效能存在差异。     

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。     

毛/镀银长丝包芯纱织物的抗电磁辐射性能研究

采用赛络纺与包芯技术相结合的方式,用羊毛包覆镀银长丝纺制环锭包芯纱,选择合理的结构参数,开发抗电磁辐射精纺面料。选取纱线的捻系数、线密度及织物紧度三个因子进行正交试验,测试纱线强度和伸长以及织物电磁屏蔽效能(屏蔽效能可达50 dB)。试验结果表明,影响织物屏蔽效能的主要因素是纱线线密度,即镀银长丝绝对含量。最终确定纱线线密度为23 tex,捻系数为540,织物紧度为90%。     

氧化石墨烯/聚苯胺功能膜对棉织物电磁屏蔽性能的影响

为制备轻质高效的吸波型电磁屏蔽织物,采用层层组装方法在棉织物表面涂层氧化石墨烯/聚苯胺(GO/PANI)电磁屏蔽功能膜。研究苯胺单体浓度、氧化石墨烯质量浓度、组装层数对整理棉织物电性能及电磁屏蔽性能的影响,并分析了屏蔽电磁能的吸收率、反射率以及吸收屏蔽效能和反射屏蔽效能。结果表明:苯胺单体浓度和组装层数的增加有利于提高棉织物的电磁屏蔽效能,而随着氧化石墨烯质量浓度的增加,织物的电磁屏蔽效能先增加后减小;组装4层GO/PANI功能膜后棉织物的屏蔽效能达到19.91 dB,可屏蔽98.98%的电磁能,其吸收率达到57.63%,而反射率为41.35%,主要屏蔽机制是吸收。     

等离子体处理改善织物化学镀铜的研究

对比分析了等离子体处理前后织物化学镀铜的变化,发现经过等离子体处理的涤纶织物化学镀层光洁度好,镀层均匀,耐磨性有所提高,且平均电磁波屏蔽效能优于未经等离子体处理的织物.     

聚苯胺复合导电织物的研究进展

聚苯胺复合导电织物是一种环境稳定性较好的导电材料.通过研究导电织物的用途与电学性能要求之间的基本关系,认为聚苯胺复合导电织物可用于抗静电、抗电磁屏蔽;从制备导电织物所用导电材料的选择上对各导电材料的优缺点进行分析,突出了聚苯胺导电材料的选择优势;聚苯胺导电材料已发展成为一种可替代金属的新型导电材料.通过分析聚苯胺复合导...     

PET-Cu-Sn电磁屏蔽织物面料的制备与性能研究

分别用化学镀铜和电镀锡法在涤纶织物(PET)表面涂覆一层铜/锡合金,通过正交实验和单因素实验法对制备工艺进行优化,对制得的电磁屏蔽织物面料进行结构表征和性能测试.结果表明,优化化学镀铜工艺为:硫酸铜25 g/L,甲醛30 g/L,柠檬酸15 g/L,pH 12,65℃;优化电镀锡工艺为:电压1.5 V,9 min.扫描...     

Development and characterisation of polyaniline/polyamide (PANI/PA) fabrics for electromagnetic shielding

In this study, novel conductive fabrics were developed by polymerising of aniline onto the polyamide (PA)-knitted fabrics. The fabric treatment was done by the chemical polymerisation method at 0.5, 0.8 and 1.2?M aniline concentrations. Hydrochloric acid as acidic medium and ammonium per sulphate as oxidant were employed during the polymerisation process. The polyaniline (PANI)-treated PA fabric structures were fully characterised and evaluated in terms of their electromagnetic shielding effectiveness, absorption and reflection characteristics and tensile properties. Additionally, the fabrics were examined by scanning electron microscope (SEM) for the surface morphology and Fourier transform infrared spectroscopy for the chemical functionality. The electromagnetic shielding effectiveness, absorption and reflection characteristics were determined by Network Analyzer with a frequency ranged from 15 to 3000 MHz. The electrical characteristics were measured by the two ends method. It has been concluded that the bursting strength values of the treated fabrics reduced when the amount of monomer in the concentrations decreased as compared to the untreated fabrics. It is interesting to note that 1.2 M treated fabric had the highest bursting strength values as compared to the other treated fabrics. It was also found that 0.5 M concentration of PANI-treated fabric had the lowest surface resistivity due to this it showed the highest conductivity value. Another important finding is that the 0.5 M-aniline treated fabric had the highest shielding effectiveness.     

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。     

Investigation of electromagnetic shielding properties of metal composite tufted carpets

Abstract

In this research, it is aimed to develop tufted carpets with electromagnetic shielding (EMSE) effectiveness. For this purpose, stainless steel, copper, silver wires, and metalized silver PA filaments were commingled with textured polyester yarn to produce composite yarn. Composite yarns were used in tufted carpet backing fabric with different densities and directions. The EMSE of carpet samples was measured in the frequency range of 0.8–5.2?GHz by free space technique. The effects of metal type, composite yarn density, and placement direction on the EMSE were statistically analyzed in 0.8–3.0 and 3.0–5.2?GHz frequency ranges separately. Stainless steel and silver wires provided better EMSE in the range of 0.8–3.0?GHz. Stainless steel showed better EMSE in lower frequencies than 3?GHz. The metallized silver was more effective above 3?GHz. The increase in metal density significantly increased EMSE for all metal types. Carpets containing metal in two directions provided multidirectional shielding and maximum EMSE reached up to 44?dB level. As a result of the study, tufted carpets which can provide multi-axial protection were produced successfully.     

金属纤维混纺屏蔽织物屏蔽效能

依照电磁屏蔽的基本理论,在分析金属纤维屏蔽织物屏蔽机理的基础上,给出了估算织物电磁屏蔽效能的计算方法并作了简要分析,探讨了金属纤维混纺纱的结构、金属纤维含量与织物紧度对屏蔽效能的影响。分析表明,屏蔽织物中导电网网间孔缝线经对屏蔽效能有较大影响,而织物总紧度并不总是与织物的屏蔽效能成正比。     

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。     

芳纶不锈钢复合纱多功能针织面料的设计与研究

传统的电磁屏蔽织物常用机织方法实现,其服用性较差且功能单一,因此,开发出舒适性好且具有阻燃性能的电磁屏蔽织物具有较大的实用价值。文章采用芳纶不锈钢复合纱进行针织面料设计,通过改变织物组织结构、层次配伍的方法,使用电脑横机编织了不同的针织组织,测试并分析织物电磁屏蔽效果及影响因素,同时测试织物的阻燃性和耐水洗性。实验结果表明:芳纶不锈钢复合纱针织物具有优良的阻燃性和耐水洗性,织物的结构是影响电磁屏蔽效果的主要因素,且通过结构优化的织物其电磁屏蔽效能得到了提升。