含金屬纖維電磁屏蔽紡織品屏蔽效能的影響因素研究.pdf

1、含金屬纖維電磁屏蔽織物以其輕質(zhì)柔軟、舒適耐用、屏蔽性能好、結(jié)構(gòu)可控等優(yōu)點成為服用及輕質(zhì)柔性屏蔽材料的首選，但現(xiàn)有定性研究多針對具體織物品種，涉及參數(shù)繁多雜亂，缺乏對其屏蔽效能的有效影響因素的提取和研究。
　　本文基于對含金屬纖維紗線織物的結(jié)構(gòu)分析，提出該類織物的有效電磁屏蔽結(jié)構(gòu)是由含金屬纖維的紗線構(gòu)成;建立了金屬纖維單向平行排列、雙向垂直交叉排列且交點相接、雙向垂直排列且交點不相接的裸銅絲織物模型;進(jìn)一步采用不銹鋼長絲、不銹鋼混紡

2、紗、不銹鋼包芯紗、鍍銀長絲、不銹鋼并捻紗制備上述了模擬織物中金屬纖維排列的多種模型樣品;為驗證上述模型，用不銹鋼混紡紗、包芯紗按照不同排列方式和比例織造了多組織物小樣。對上述樣品采用屏蔽室法測試1-18GHz內(nèi)的屏蔽效能(SE)和反射系數(shù)，對比分析模型和織物樣品的測試結(jié)果。最后對不銹鋼纖維和銀纖維電磁屏蔽織物的屏蔽機理進(jìn)行分析，并基于金屬板網(wǎng)孔屏蔽效能的工程計算公式，采用FORTRAN進(jìn)行編程，對不同參數(shù)的金屬網(wǎng)屏蔽效能進(jìn)行模擬計算，對

3、比分析模擬值和實測值的差異。
　　結(jié)果表明，同樣的金屬纖維紗線條件下，金屬纖維紗線排列間距是影響屏蔽效能的關(guān)鍵因素，不能簡單通過纖維含量、密度或緊度來分析該類織物的SE;在一定范圍內(nèi)，間距越小、屏蔽效能越好。單向排列和雙向排列樣品的屏蔽效能一樣，但是單向排列樣品具有顯著的方向性。實驗條件下、交叉點處的導(dǎo)通情況對屏蔽效能影響不大，但是尚需要進(jìn)一步研究。屏蔽室法測試時，電磁波為橫電波，電磁場入射方向?qū)ζ帘误w的屏蔽效能和反射系數(shù)有顯著的

4、影響;且由金屬纖維紗線構(gòu)成的網(wǎng)格形狀對屏蔽效能有一定的影響。網(wǎng)格樣品的SE，隨著縱向間距b的增加SE和反射系數(shù)降低;而橫向間距a的變化對SE和反射系數(shù)沒有任何影響;縱向間距為b的平行樣品水平排列的SE，和縱向間距為b、橫向間距任意的網(wǎng)格樣品的SE是一樣的。因此，實際使用時，正方形網(wǎng)格最佳。
　　此外，不同材料、不同紡紗方法對屏蔽效能也有很大影響。其他條件相同時，不銹鋼混紡紗的屏蔽效能最好，而不銹鋼長絲、包芯紗和并捻紗的屏蔽效能相當(dāng)

5、;經(jīng)過腐蝕后只余下純不銹鋼纖維的樣品，屏蔽效能相對棉/不銹鋼包芯紗樣品稍小。再次表明織物條件下，接觸點導(dǎo)通和不導(dǎo)通對SE的影響不顯著。
　　最后，從不銹鋼長絲、不銹鋼包芯紗、不銹鋼混紡紗織物和鍍銀織物對電磁波的吸收率、反射率和透射率的計算結(jié)果可知，在1-18GHz內(nèi)，不銹鋼織物和鍍銀織物的屏蔽性能均以反射為主、吸收為輔。通過編程得出的基于金屬網(wǎng)格的SE的理論模擬值和實測值有一定偏差，這一方面證實了織物中金屬紗線形成的網(wǎng)格和金屬板網(wǎng)