碳纤维碳纤维电磁屏蔽织物织物

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碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用

碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用

碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用
碳纤维在电磁屏蔽材料中被广泛应用,尤其是近年来,随着有机碳纤维材料和碳纤维
复合材料的发展,其在电磁屏蔽领域的应用越来越多。

首先,碳纤维材料具有很好的绝缘性能,用作电子器件的真空外壳材料,可以有效地
阻止电磁波的传播,保证设备的功率安全性。

其次,由于碳纤维材料具有良好的电磁屏蔽性,它可以实现固体和液体的绝缘,实现电子设备和其他物体的隔离传导,提供有效的电
磁屏蔽技术来保护电子设备免受电磁干扰的影响。

此外,碳纤维材料还具有优良的耐热性能,在高温环境下也能维持很好的功能性能。

碳纤维电磁屏蔽材料可以有效地阻止高温下的热量传输,减少结构和设备的损坏。

另外,碳纤维本身具有较低的密度,可以满足屏蔽设备质量必须轻量化的性能要求,
同时又保证其结构的空间紧凑度,极大地提高了屏蔽设备结构的可靠性和安装效率。

此外,碳纤维电磁屏蔽材料具有防腐蚀、抗老化、防火等特性,可以延长屏蔽设备的
使用寿命,进一步优化屏蔽设备的性能。

综上所述,碳纤维是一种具有良好电磁屏蔽特性的新型复合材料,具有良好的性能和
多种功能,在电磁屏蔽设备中的应用具有较高的价值,是未来电磁屏蔽技术研发的新方向。

碳纤维对电磁波屏蔽原理

碳纤维对电磁波屏蔽原理

碳纤维对电磁波屏蔽原理
碳纤维对电磁波屏蔽的原理
电磁波是一种无线电波,由电磁场和磁场交替形成,可以传播在真空中或在各种介质中。

电磁波的频率范围非常广泛,包括无线电波、微波、红外线、可见光、紫外线、X射线和γ射线等。

然而,由于电磁波的特性,它们在某些情况下会对人体和设备产生不利影响,因此需要进行屏蔽。

碳纤维是一种由碳元素组成的纤维材料,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在航空、汽车、体育器材等领域得到广泛应用。

同时,碳纤维还具有良好的电磁波屏蔽性能,可以有效地屏蔽电磁辐射。

碳纤维对电磁波屏蔽的原理主要包括吸收、反射和散射三个方面。

碳纤维材料具有较高的电导率,能够吸收电磁波的能量。

当电磁波通过碳纤维时,其能量会被传导到碳纤维内部,并转化为热能。

这种吸收作用可以有效地减少电磁波的传播和反射,从而降低电磁辐射对周围环境的影响。

碳纤维表面的电导率也能够反射电磁波。

当电磁波遇到碳纤维表面时,一部分电磁波会被碳纤维反射回去,形成镜面反射。

碳纤维的电导率高,能够有效地反射电磁波,从而减少电磁波的传播距离。

碳纤维的纤维结构也能够散射电磁波。

当电磁波通过碳纤维时,碳
纤维的纤维结构会对电磁波进行散射,使电磁波的传播方向发生改变。

这种散射作用可以使电磁波的能量分散,减少电磁辐射的强度。

碳纤维对电磁波的屏蔽主要通过吸收、反射和散射三种方式来实现。

碳纤维具有高电导率和纤维结构特点,能够吸收电磁波的能量,反射电磁波并将电磁波的传播方向进行散射,从而有效地降低电磁辐射的影响。

因此,在电子设备、航空航天、医疗保健等领域中,碳纤维是一种理想的电磁波屏蔽材料。

碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用

碳纤维在电磁屏蔽材料中的应用

电磁屏蔽设计是现代电子设备的必备要求 , 采 用电磁屏蔽材料设计和制造电子设备的壳体 ( 罩) 是 行之有效的技术途径之一。电磁屏蔽材料主要有两 种作用, 一是保护电子线路免受外部电磁波的干扰 , 二是防止内部产生的干扰波向外部发射, 即起隔离 内外电磁波的作用。电磁屏蔽材料的研究是当今比 较活跃的领域, 各种新型材料向着屏蔽效率高、 质量 轻的方向发展。塑料大量代替金属材料成为壳体的 主要材料, 必须增加塑料壳体的电磁屏蔽性能。碳 纤维是具有高强度、 质量轻的纤维材料 , 并且具有较 高的导电性能, 碳纤维增强塑料电磁屏蔽材料是理 想的结构与功能一体的壳体材料。 1 电磁屏蔽的原理 良好的屏蔽材料能反射大部分入射电磁波, 而 吸收其很少的一部分, 这部分电磁波在屏蔽材料内 部的多次反射过程中被耗散, 仅有极少部分进入电 子设备内部, 由于数量甚微, 基本上不造成危害。屏 蔽材料对电磁波可分为反射、 吸收和透过 3 种效果。 电磁波干扰实质上属于噪音干扰 , 其计量单位为分 贝( dB) 。对于良导体如银、 铜和铝合金金属材料 , 反射是屏蔽的主要作用。对于铁和磁钢等高导磁性 材料 , 吸收是屏蔽的主要作用。 按照 Schelkunoff 电磁屏蔽理论 , 屏蔽效果 ( SE) 是电磁波能量的吸收损失 ( A ) 、 内部反射损失 ( B ) 与表面的反射损失( R ) 的和。当 A 在 10 dB 以上时 B 可忽略不计 , 可简化为 SE 等于 R 与 A 的和。在 一定的条件下可按下式计算 SE= 50+ 10lg( 式中 : f
弯曲强度 / M Pa 弯曲模量 / G Pa 热畸变温度 / # 密度 / ( g
表3
[ 4]
合材料与电磁波作用的一个模型, 并用数值方法计 算了反射率、 透射率、 总的吸收能量以及吸收能量在 复合材料中的分布, 计算机运算结果与实验测定数 据有较好的吻合。石墨纤维增强环氧复合材料对电 磁波的反射率不仅与铺层数有关, 而且强烈地依赖 于纤维的取向和入射波的极化方向。在入射波电场 强度方向平行于纤维的取向时, 出现自适应极化特 征 , 复合材料对电磁波几乎是全反射的。而在垂直 于纤维方向极化时, 复合材料对电磁波具有良好的 吸收效果。如果在复合材料的多层铺排结构中的第 2 层角度发生变化 , 同样对电磁波的作用效应会产 生较大的变化。

电磁波屏蔽纤维及纺织品

电磁波屏蔽纤维及纺织品

电磁波是由在空间中交替变化的周期性 电场和磁场构成的。当这些电场或磁场作 用于材料时,总存在某种内摩擦而形成损耗。 材料的介电系数和磁导率可以复数形式表 达: ε = ε′- iε″ µ = µ′- iµ″ 式中,ε′和µ′分别 表示材料对电场能和磁场能的储存,而ε″和 µ″则表示对电场能和磁场能的消耗。因此, 要制作吸波型的屏蔽纺织品,应当使用具备 较高的ε″和µ″的材料。
1
碳纤维材料
碳纤维的电阻率随热处理温度的升高而降低, 因此经低温处理的某些碳纤维晶化温度低,结构更 加疏松紊乱,具有一定的吸波性能。另外,经过特殊 工艺处理,如特殊表面处理的某些碳纤维,制作 SiC/C复合纤维,这种特殊工艺可在碳纤维表面沉 积一层石墨颗粒,或者在碳纤维上接枝某些官能团 如酰亚胺等,也可改变纤维的横截面形状和大小,对 碳纤维表面实施金属电镀或化学镀,使其具有适当 的电阻值和适当的ε和µ值,制作的人接触 不同成都的电磁辐射,而电磁辐射的脉冲 辐射会引起的心血管系统、内分泌系统、 神经系统、生殖系统、免疫系统的功能损 伤,特别是对大脑的伤害。因此,开发和 使用具有抗电磁辐射功能的纺织产品则是 最简便和有效的手段之一。
二、电磁屏蔽基本原理
屏蔽材料对于电磁波的屏蔽效果可以用 Schelkun-off电磁屏蔽理论来表达。材料被 电磁波入射时,其屏蔽效果的总和: SE (dB) = R +A +B 式中, R 为材料对电磁波能量的 反射损耗, A 为对电磁波能量的吸收损耗, B 为电磁波能量在屏蔽材料中的内部反射损 耗。从电磁屏蔽效能理论看,材料的厚度、 电导率、介电常数、介电损耗、磁导率等 许多因素对屏蔽效能都有影响。
2.有机导电纤维吸波材料 2.有机导电纤维吸波材料
炭黑是最早得到应用的吸波材料,属于 介电型吸收剂;某些金属氧化物如TiO2 ,ZnO, NiO,MoO2 ,WO3等,都具有在一定条件下吸 收电磁波的能力。使用炭黑制作的有机导 电纤维以及使用某些金属氧化物制作的导 电纤维,目前多用于纺织品的抗静电,与碳纤 维相比,这种材料的机械性能与纺织纤维接 近,容易与纺织品结合,用于纺织复合材料可 以调节材料的电磁参数,因此也可以用来制 作具备优异性能的吸波纺织品。

混凝土中添加导电材料的电磁屏蔽方法

混凝土中添加导电材料的电磁屏蔽方法

混凝土中添加导电材料的电磁屏蔽方法一、背景随着电子设备的普及,电磁辐射的问题越来越受到关注。

电磁辐射不仅会对电子设备造成干扰,还会对人体健康产生不良影响。

因此,对于一些对电磁辐射敏感的场所,如医院、实验室等,需要采取一些措施来防止电磁辐射。

其中,混凝土作为一种常用的建筑材料,其具有较强的防护能力,可以用于电磁屏蔽。

而通过添加导电材料,可以提高混凝土的导电性,进一步增强其电磁屏蔽能力。

二、添加导电材料的选择1.碳纤维碳纤维具有较强的导电性,可以有效地增强混凝土的导电性。

此外,碳纤维还具有高强度、耐腐蚀等优点,可用于增强混凝土的力学性能。

2.铜粉铜粉是一种较常见的导电材料,其导电性能优良,可以用于增强混凝土的导电性。

同时,铜粉还具有良好的耐腐蚀性和耐久性。

3.金属纤维金属纤维具有较好的导电性能,可以用于增强混凝土的导电性。

金属纤维还具有高强度、耐腐蚀等优点,可用于增强混凝土的力学性能。

三、添加导电材料的方法1.混凝土预制品中添加导电材料将导电材料与混凝土预制品的原材料混合,然后进行振捣、浇注、养护等工艺步骤,制成具有较好导电性的混凝土预制品。

2.施工现场中添加导电材料在混凝土搅拌过程中,适量添加导电材料,并进行充分搅拌,然后进行浇筑、振捣、养护等工艺步骤,制成具有较好导电性的混凝土构件。

四、导电混凝土的应用导电混凝土可以用于电磁屏蔽,可应用于医院、实验室、机房等对电磁辐射敏感的场所。

同时,导电混凝土还可以应用于防雷、防静电等领域。

五、导电混凝土的优缺点优点:1.导电混凝土具有较好的导电性能,可以有效地防止电磁辐射。

2.导电混凝土具有较好的力学性能,可以用于增强构件的强度和耐久性。

3.导电混凝土具有较好的耐腐蚀性能,可以用于长期在恶劣环境下使用。

缺点:1.导电混凝土的成本较高。

2.导电混凝土的制备技术相对较为复杂,需要专业人员进行制备。

六、结论导电混凝土是一种有效的电磁屏蔽材料,可以应用于电磁辐射敏感的场所。

碳纤维

碳纤维

碳纤维碳纤维(carbon fiber,简称CF),是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料。

它是由片状石墨微晶等有机纤维沿纤维轴向方向堆砌而成,经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料。

碳纤维“外柔内刚”,质量比金属铝轻,但强度却高于钢铁,并且具有耐腐蚀、高模量的特性,在国防军工和民用方面都是重要材料。

它不仅具有碳材料的固有本征特性,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维。

碳纤维具有许多优良性能,碳纤维的轴向强度和模量高,密度低、比性能高,无蠕变,非氧化环境下耐超高温,耐疲劳性好,比热及导电性介于非金属和金属之间,热膨胀系数小且具有各向异性,耐腐蚀性好,X射线透过性好。

良好的导电导热性能、电磁屏蔽性好等。

碳纤维是含碳量高于90%的无机高分子纤维。

其中含碳量高于99%的称石墨纤维。

碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构。

碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A,各平行层面间的各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借范德华力连接在一起。

通常也把碳纤维的结构看成由两维有序的结晶和孔洞组成,其中孔洞的含量、大小和分布对碳纤维的性能影响较大。

当孔隙率低于某个临界值时,孔隙率对碳纤维复合材料的层间剪切强度、弯曲强度和拉伸强度无明显的影响。

有些研究指出,引起材料力学性能下降的临界孔隙率是1%-4%。

孔隙体积含量在0-4%范围内时,孔隙体积含量每增加1%,层间剪切强度大约降低7%。

通过对碳纤维环氧树脂和碳纤维双马来亚胺树脂层压板的研究看出,当孔隙率超过0.9%时,层间剪切强度开始下降。

由试验得知,孔隙主要分布在纤维束之间和层间界面处。

并且孔隙含量越高,孔隙的尺寸越大,并显著降低了层合板中层间界面的面积。

当材料受力时,易沿层间破坏,这也是层间剪切强度对孔隙相对敏感的原因。

另外孔隙处是应力集中区,承载能力弱,当受力时,孔隙扩大形成长裂纹,从而遭到破坏。

即使两种具有相同孔隙率的层压板(在同一养护周期运用不同的预浸方法和制造方式),它们也表现处完全不同的力学行为。

防电磁辐射材料

防电磁辐射材料

防电磁辐射材料
首先,铝箔是一种常见的防电磁辐射材料。

铝箔具有良好的屏蔽性能,可以有效地阻挡电磁波的传播,减少电磁辐射对人体的影响。

因此,在一些需要进行电磁屏蔽处理的场合,铝箔被广泛应用。

例如,在电子产品的内部结构设计中,常常会使用铝箔作为屏蔽材料,以减少电磁干扰。

此外,铝箔还可以用于制作电磁辐射防护服装、窗帘等,为人们提供更加安全的生活环境。

其次,碳纤维也是一种常用的防电磁辐射材料。

碳纤维具有良好的导电性能和屏蔽性能,可以有效地吸收和散射电磁波,减少电磁辐射的影响。

因此,碳纤维被广泛应用于电磁屏蔽材料的制造中。

在一些高频电磁辐射环境下,穿戴碳纤维制成的防护服装可以有效地保护人体免受电磁辐射的侵害。

此外,碳纤维还可以用于制作电磁屏蔽窗帘、隔断等,为人们创造一个更加安全的居住和工作环境。

除了铝箔和碳纤维,还有一些其他材料也具有一定的防电磁辐射效果,如金属网格、铁氟龙等。

这些材料在不同场合下都有着各自的优势和适用性,可以根据实际需要进行选择和应用。

总的来说,防电磁辐射材料在现代社会中具有着重要的意义,它们可以有效地保护人们免受电磁辐射的危害,为人们的健康提供保障。

随着科技的不断发展,相信会有更多更好的防电磁辐射材料被研发出来,为人类创造一个更加安全、健康的生活环境。

希望本文所介绍的防电磁辐射材料能够对大家有所帮助,也希望大家在日常生活中能够重视电磁辐射对健康的影响,采取有效的防护措施,保护自己和家人的健康。

同时,也希望科研人员能够不断努力,研发出更加优秀的防电磁辐射材料,为人类的健康和安全作出更大的贡献。

高性能复合材料在纺织中的应用

高性能复合材料在纺织中的应用

高性能复合材料在纺织中的应用纺织行业作为人类生活中不可或缺的一部分,一直在不断地创新和发展。

近年来,高性能复合材料的出现为纺织领域带来了新的机遇和挑战。

高性能复合材料具有优异的性能,如高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀等,这些特性使得它们在纺织中的应用日益广泛,为纺织产品赋予了更多的功能和更高的品质。

一、高性能复合材料的种类及特点(一)碳纤维复合材料碳纤维具有极高的强度和模量,同时重量轻。

在纺织中,碳纤维复合材料常用于制造高性能的运动服装、防护装备等。

其良好的导电性还使其在防静电和电磁屏蔽方面具有应用潜力。

(二)芳纶复合材料芳纶具有出色的耐高温和阻燃性能,强度也较高。

在纺织领域,常用于制作防火服、高温作业服以及防弹衣等,能够为使用者提供有效的保护。

(三)玻璃纤维复合材料玻璃纤维价格相对较低,强度较好。

在纺织中,可用于增强一些普通织物的性能,如增强帐篷布、输送带等的强度和耐用性。

(四)陶瓷纤维复合材料陶瓷纤维具有极高的耐高温性能,在高温过滤、防火隔热等领域的纺织应用中表现出色。

二、高性能复合材料在纺织中的具体应用(一)功能性服装1、运动服装高性能复合材料能够提高运动服装的弹性、透气性和耐磨性。

例如,在运动内衣和紧身裤中加入弹性较好的复合材料,能够提供更好的支撑和舒适度,减少运动过程中的摩擦和疲劳。

2、防护服装在一些危险工作环境中,如消防、化工等,防护服装至关重要。

高性能复合材料制成的防护服能够有效地抵御高温、火焰、化学物质等的侵害,保障工作人员的生命安全。

(二)家用纺织品1、窗帘和遮阳布具有耐高温、耐紫外线的复合材料制成的窗帘和遮阳布,能够更好地阻挡阳光,延长使用寿命。

2、床上用品加入高性能复合材料的床垫、枕头等床上用品,可以提高其支撑性和透气性,改善睡眠质量。

(三)工业用纺织品1、过滤材料在工业过滤领域,高性能复合材料制成的过滤布能够有效地过滤微小颗粒和有害物质,提高过滤效率和使用寿命。

2、输送带用于输送带的制造,能够增加输送带的强度和耐磨性,减少维修和更换的频率,提高生产效率。

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碳纤维碳纤维电磁屏蔽织物织物
作者:吴瑜
来源:《科学与技术》2018年第25期
摘要:论述了碳纤维电磁屏蔽织物材料的屏蔽原理,分析了目前制备碳纤维电磁屏蔽织物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,叙述了织物碳纤维电磁屏蔽织物的性能测试,简要介绍了国内外碳纤维电磁屏蔽织物织物的生产现状及趋势。

关键词:碳纤维电磁屏蔽织物;织物;屏蔽材料
引言
随着科技的迅速发展,电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用,随之电磁污染问题也日渐突出。

电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的
1 碳纤维电磁屏蔽织物的原理
电磁辐射是指电磁场能量以频率
30-30000MHz电磁波的形式向外发射。

电磁波在传播途中遇到障碍物时,受障碍物的反射和吸收作用,能量发生衰减。

通常,屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)表示,即 SE=20lg(E0/E),其中,E0是无屏蔽材料时该点场强,E是有屏蔽体后该点场强。

2 碳纤维电磁屏蔽织物织物制备技术
碳纤维电磁屏蔽织物织物具有良好的导电性能,又可保持织物材料透气、柔韌、可折叠、粘结等特性,可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等,以保障人身、信息安全等,是理想的碳纤维电磁屏蔽织物材料。

其按照制备工艺可分为以下几种。

2.1表面镀金属屏蔽织物
这类织物材料是在织物表面附着一层导电层,主要通过反射损耗达到屏蔽的目的。

常用的制备技术包括化学镀、电镀、真空镀等。

2.2涂层屏蔽织物
涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料;或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料,涂覆在织物表面,使织物具有电磁蔽效果。

该方法制备的屏蔽织物材料屏蔽效果一般、不透气、手感性较差,目前应用较为局限。

Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金属混合物在织物或非织造布上涂层,得到产品的屏蔽效果在8-80dB,并具有良好的吸波性能,是一种比较有前途的吸波纺织品。

Hong[19]等研究了经蒽醌磺酸或萘磺酸处理的聚吡咯,并加入适量的Ag纳米粒子,涂覆于PET织物表面,屏蔽性能超过
30dB,并且屏蔽机制以涂层材料的吸波为主。

Kim[20] 等在PET 织物上聚合一层本征型导电聚合体,其复合织物材料屏蔽效果达到36dB。

义小苏等[21]采用单臂碳纳米管作为导电填料,制备的单臂碳纳米管无纺布厚度在100nm—1μm,材料的性能优良且比重较轻。

2.3 贴金属箔
贴金属箔是利用铝箔和铜箔等金属薄膜同织物经胶黏剂复合制成的材料,其中表面金属箔起到屏蔽电磁波的作用。

它的优点是方法简单、粘结强度高、不易部分脱落、导电性能良好,但织物材料的透气性及柔软程度较差,目前常见的贴金属箔织物多用于消防防护服,主要通过反射高温辐射能,达到保护人体的作用。

2.4 导电纤维混纺织物
该类织物主要将导电纤维与普通纤维经混纺技术织成的织物。

常用的导电纤维主要有镍纤维、铜纤维和碳纤维等,这种工艺制备的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料主要应用于防辐射服、保密室窗帘、精密仪器防护罩及活动式屏蔽帐篷等。

Chen[22-23]等人将铜纤维与PET纤维等混纺制出的碳纤维电磁屏蔽织物织物,表面覆有金属 Cu、Zn、Sn纤维材料,在30-1000 MHz 频率范围内,屏蔽效果达到30dB以上,进行6层层压的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料屏蔽效果达到55dB以上。

中国山西华丽服饰科技发展有限公司开发的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料,将不锈钢纤维均匀分布在涤棉纤维中,在10GHz时织物的屏蔽性能达到34.77dB。

2.5 多离子碳纤维电磁屏蔽织物织物
多离子碳纤维电磁屏蔽织物织物材料是当今最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,采用先进的物理和化学工艺对金属进行离子化处理。

目前国内产业化的主要是红豆集团与科研单位联合开发的多离子碳纤维电磁屏蔽织物夹克衫,其电磁辐射屏蔽衰减达到99.4%,可用于多种场合的电磁辐射防护,也可应用于军队保密、伪装等领域。

3 织物的碳纤维电磁屏蔽织物性能测试
衡量材料的电磁波屏蔽性能的指标是屏蔽效能(SE),其定义为在同一激励电平下,有
屏蔽材料与没有屏蔽材料时所接收到的功率之比或电压之比,并以对数表示:
SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)(1)
式中SE为屏蔽效能,dB;V0为无屏蔽材料时的接受电压;V1为有屏蔽材料时的接受电压;P0为无屏蔽材料时的接受功率;P1为有屏蔽材料时的接受功率。

也可根据有无屏蔽材料时电磁波电场和磁场的变化来定义屏蔽效能:
SEE=20lg(E0/Es);(2)
SEH=20lg(H0/Hs)。

(3)
式中E0,H0为屏蔽前电场强度(V/m)和磁场强度(A/m);Es、Hs为屏蔽后的电场强度(V/m)和磁场强度(A/m)。

根据屏蔽材料距离电磁辐射源的距离不同,碳纤维电磁屏蔽织物材料屏蔽效能测试方法可以分为远场测试法和近场测试法[24-25]。

远场为屏蔽体到电磁辐射源的距离r≥λ/2π的区域,λ为辐射电磁波波长,远场区电场和磁场相互垂直,相位相同,任一点 E和H能量各占一半,且随着r的增加而衰减,因而SEE= SEH,目前国内外使用最多的是同轴测试方法;近场是指屏蔽体到电磁辐射源的距离r
4 国内外发展现状及趋势
国内外通过改进纺纱工艺提高生产技术,相继开发出了多种防护织物以适应市场需要。

例如,瑞士Swissshield公司的电磁防护织物Swissshield是用一种非常细的金属丝作芯纱,通过一种特殊的纺纱工艺将棉或涤纶等纤维包在外面,可反射99%的电磁辐射;AsahiKasei公司将导电纤维交织到涤纶面料中,可以屏蔽97%甚至更高的电磁波,还具有良好的抗静电性能和微生物控制功能[27];日本大阪的 Daiwabo公司推出了一种柔韧性好且能经受普通纺织加工的金属涂层纤维,该纤维是利用一种连带催化剂的化学镀层技术制得[28]。

目前在国际上,供应碳纤维电磁屏蔽织物织物产品的只有几家企业,如韩国Metaline、德国 Schlegal、Shiedex、美国英国跨国公司 Laird 和日本Seiren,这些公司技术力量雄厚,在碳纤维电磁屏蔽织物材料行业已有多年的技术经验,产品的性能稳定,其采用的技术已从污染严重的电镀或化学镀工艺向环保的技术工艺发展,如采用先进的等离子技术、超临界技术等,同时也有部分公司采用先进的编织技术、混纺技术织造碳纤维电磁屏蔽织物材料,产品档次高、性能稳定、生产效率高。

与此同时,这些公司加大对吸波材料的研究,尤其是智能隐身材料的研究,部分先进的技术已应用到武器装备中,而国内对于智能型吸波材料的研究仍处于探索性阶段,技术力量相对薄弱,研究主要集中在概念及基础理论研究、机体智能材料及结构元件的研制等方面。

对于新型多离子碳纤维电磁屏蔽织物织物的研究开发,国内的技术相对薄弱,虽已有新产品面市,但价格昂贵。

新型的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料将向吸波织物材料[29-31]的方向发展,并且要求屏蔽织物材料具有“薄、轻、宽、强”的特性,同时需要建立相應的屏蔽理论、材料的表征参数及材料的设计机制。

采用纺织复合方法制备的碳纤维电磁屏蔽织物织物是充分开发现有材料性能潜力、增进材料吸波性能的一种有效方法。

而随着碳纤维电磁屏蔽织物织物材料需求的不断扩
大,对碳纤维电磁屏蔽织物织物的性能要求也越来越高,不仅要求织物材料具有抗宽频碳纤维电磁屏蔽织物波辐射、耐候性、可热封、可折叠等优点,而且还希望织物具有穿着舒适、抗紫外线辐射、抗菌等功能。

参考文献
[1]潘智勇,张慧,吴中伟等. 碳纤维电磁屏蔽织物织物材料研究进展[J]. 科技导报,2009,(27):86-91.
[2]赵灵智,胡社军,何琴玉,等. 碳纤维电磁屏蔽织物材料的屏蔽原理与研究现状[J].包装工程,2006(2):1-4.
(作者单位:国家知识产权局专利局专利审查协作广东中心)。

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