电磁屏蔽织物的研究进展

作者简介：陈 莉，女，副教授，研究方向为针织新工艺、新技术及新产品的开发。

通信作者：刘 皓，副教授，E-mail ：liuhao_0760@ 。

作者单位：陈 莉、薛 洁、郭 馨，天津工业大学纺织学院 ；刘 皓，天津工业大学纺织学院、智能可穿戴电子纺织品研究所、天津工业大学教育部先进复合材料重点实验室。

基金项目：国家自然科学基金面上项目（51473122）；中国博士后科学基金面上资助项目（2016M591390）。

电磁屏蔽织物的研究现状文 | 陈 莉 薛 洁 刘 皓 郭 馨Research Status of Electromagnetic Shielding FabricsAbstract: This paper describes the principle and standard of electromagnetic shielding effectiveness; and summarizes many papers about electromagnetic shielding fabrics according to the conductive materials, the metal material is still the main material for conductive fabrics. The electromagnetic shielding fabrics are divided into metal blended fabrics, metallized fabrics and conductive non-metallic fabrics. Finally, the paper summarizes the problems and future prospect of electromagnetic shielding fabrics.Key words: shielding effectiveness; conductive fabrics; metal coating摘要：文章简述了织物电磁屏蔽原理及屏蔽效能的评价标准，根据导电材料对电磁屏蔽织物的相关研究进行了总结，得出金属材料仍是用于导电织物的主要材料；并对金属混纺织物、镀金属织物及导电非金属织物等 3 类电磁屏蔽织物的研究现状进行了总结，对电磁屏蔽织物在研究和应用中存在的问题及未来的发展方向进行了总结和展望。

电磁屏蔽织物的制备及研究进展作者：黄汝涛，陈海宏，陈向标来源：《轻纺工业与技术》 2013年第2期黄汝涛，陈海宏，陈向标（广东省揭阳市质量计量监督检测所，广东揭阳５１５３００）【摘要】介绍电磁屏蔽织物的屏蔽原理、影响因素、设计宗旨及应用范围，详述了其生产方法及研究现状，并展望了磁屏蔽技术今后的研究热点及主要发展方向。

【关键词】电磁屏蔽；功能织物；研究现状；发展趋势Ｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－０１０１．２０１３．０２．０14中图分类号：ＴＳ１０６．８＋３９文献标识码： A 文章编号： 2095-0101（2013）02-0039-03电磁辐射在日常生活中无处不在，各种家用电器、电子设备、办公自动化设备等装置只要处于操作使用状态，它的周围就会存在电磁辐射。

电磁污染已成为继空气污染、水污染、噪声污染之后的第四大环境污染，如果人体长期暴露于过量的电磁辐射环境中，人体的心血管系统、中枢神经系统、内分泌系统、生殖系统、免疫系统以及大脑神经系统等都会受到不同程度的伤害，导致癌症的发病率急剧增加。

此外，每周使用２０ｈ以上电脑，会大幅增加孕妇流产的几率或导致胎儿畸形。

现主要介绍了电磁屏蔽织物的屏蔽原理、影响因素和设计宗旨，重点阐述其生产方法及研究现状，从而指导有关电磁屏蔽织物的研究。

１电磁屏蔽原理、影响因素、防止途径及设计宗旨１．１电磁屏蔽原理电磁屏蔽的作用是减弱由某些辐射源所产生的某个区（不包含这些源）内的电磁场效应，有效地控制电磁波从某一区域向另一区域辐射而产生的危害。

电磁屏蔽作用原理是：导体材料对电磁能流具有反射和引导作用，在导体材料内部产生与源电磁场相反的电流和磁极化，从而减弱源电磁场的辐射效果，辐射效果通常用屏蔽效能（ＳＥ）来表示［１］，如图１所示。

一般情况下，电磁波在传递过程中一部分被物体表面反射，一部分被物体吸收，其余部分透过物体，三者之和为１００％。

当反射率和吸收率增大时，透过率就减少，对电磁波辐射的防护性就好。

电磁屏蔽与吸波材料的研究进展摘要：阐述了研究电磁屏蔽材料和吸波材料的重要性,分析了电磁屏蔽与吸波材料的工作原理,综述了电磁屏蔽材料与吸波材料国外研究进展与应用。

关键词：电磁屏蔽材料、吸波材料1引言随着科学技术和电子工业的开展,各种电子设备应用的日益增多,电磁波辐射已经成为一种新的社会公害。

电磁波辐射造成的电磁干扰不仅会影响各种电子设备的正常运转,而且对身体安康也有危害。

特别是塑料制品对传统金属材料的替代，电磁屏蔽技术就显得尤为重要了。

据估计,全世界电子电气设备由于电磁干扰发生故障,每年造成的经济损失高达几亿美元。

科学研究证实,人长期处于电磁波辐射环境中将严重损害身心安康。

目前播送电视发射塔的强电磁波辐射，城市电工、医疗射频设备附近的电磁辐射污染,移动的电磁波辐射等已经引起人们的广泛关注。

因此,世界上一些兴旺国家先后制定了电磁辐射的标准和规定,如美国联邦通讯委员会制定了抗电磁干扰法规〔FCC法〕和"Tempest〞技术标准,其中"FCC〞规定大于1000HZ的电子装置要求屏蔽保护,并持EMI/ RFI合格证才允许投放市场；我国在八十年代相继制定了"环境电磁波卫生标准"和"电磁辐射防护规定"等相关法规；国际无线电抗干扰特别委员会〔CISPR〕也制定了抗电磁干扰的CISPR的国际标准,供各国参照执行。

另外,现代高科技战争中的新型电子对抗技术,其核心之一是释放宽频率和波长的强电磁波来破坏对方军事设施中电子装备的遥测、遥感和遥控等功能,使对方的军事设施处于失控状态，到达突袭的目的。

吸波材料在军事隐身技术中有着广泛的应用,特别是美国U-2高空侦察机、B-2隐形轰炸机以及F-117和F-22隐形战斗机的出现,更是代表了吸波材料实际应用中的巨大成就。

由于电磁屏蔽与吸波材料在社会生活和国防建立中的重要作用，因而电磁屏蔽与吸波材料的研究开发成为人们日益关注的重要课题。

毛制簇绒织物的电磁屏蔽性能与应用研究摘要：随着电子设备的广泛应用，电磁辐射对人体健康和设备正常运行的影响越来越受到关注。

电磁屏蔽材料的研究与应用成为一项重要的课题。

毛制簇绒织物作为一种常见的纺织材料，具有独特的结构和优良的性能，被广泛应用于电磁屏蔽领域。

本文旨在研究毛制簇绒织物的电磁屏蔽性能以及其在实际应用中的潜在价值。

1. 引言电磁波是一种能量传输的形式，然而过量且不受控制的电磁辐射可能产生负面影响。

因此，电磁辐射的控制和屏蔽成为越来越重要的课题。

现有的电磁屏蔽材料主要包括金属材料、导电聚合物和炭纤维等。

然而，这些材料存在一些缺点，例如重量大、柔韧性差等。

因此，寻找一种新型的电磁屏蔽材料势在必行。

2. 毛制簇绒织物的特点与结构毛制簇绒织物是一种由毛线织成的纺织品，具有独特的结构和性能。

主要特点包括柔软、轻巧、透气、吸湿排汗等。

该织物由毛线的梯度密度和织造结构决定。

其中，毛线的梯度密度越大，织物的簇绒越浓密，对电磁辐射的屏蔽效果越好。

3. 毛制簇绒织物的电磁屏蔽性能毛制簇绒织物的电磁屏蔽性能主要包括反射屏蔽效能和吸收屏蔽效能。

反射屏蔽效能指的是织物对电磁波的反射能力，吸收屏蔽效能指的是织物对电磁波的吸收能力。

研究表明，毛制簇绒织物具有较好的电磁屏蔽性能，可以有效地减少电磁波对人体和设备的影响。

4. 毛制簇绒织物的应用毛制簇绒织物的广泛应用领域包括电子设备、军事装备、汽车等。

在电子设备领域，毛制簇绒织物可以用于制作电磁屏蔽套，防止电磁波对设备的干扰。

在军事装备领域，毛制簇绒织物可以用于制作防护服和防护用品，提供对电磁辐射的保护。

在汽车领域，毛制簇绒织物可以用于制作车内装饰品，提供对电磁波的屏蔽，提高驾乘舒适性。

5. 毛制簇绒织物的发展趋势随着科技的不断进步和人们对电磁辐射问题的关注，毛制簇绒织物的研究和应用前景十分广阔。

未来的发展趋势主要包括结构优化、材料改良和生产工艺的改进。

通过优化毛制簇绒织物的结构，可以进一步提高其电磁屏蔽性能。

电磁屏蔽与吸波材料的研究进展电磁屏蔽与吸波材料的研究进展摘要：阐述了研究电磁屏蔽材料和吸波材料的重要性,分析了电磁屏蔽与吸波材料的工作原理,综述了电磁屏蔽材料与吸波材料国内外研究进展与应用。

关键词：电磁屏蔽材料、吸波材料1引言随着科学技术和电子工业的发展,各种电子设备应用的日益增多,电磁波辐射已经成为一种新的社会公害。

电磁波辐射造成的电磁干扰不仅会影响各种电子设备的正常运转,而且对身体健康也有危害。

特别是塑料制品对传统金属材料的替代，电磁屏蔽技术就显得尤为重要了。

据估计,全世界电子电气设备由于电磁干扰发生故障,每年造成的经济损失高达几亿美元。

科学研究证实,人长期处于电磁波辐射环境中将严重损害身心健康。

目前广播电视发射塔的强电磁波辐射，城市电工、医疗射频设备附近的电磁辐射污染,移动电话的电磁波辐射等已经引起人们的广泛关注。

因此,世界上一些发达国家先后制定了电磁辐射的标准和规定,如美国联邦通讯委员会制定了抗电磁干扰法规（FCC法）和“Tempest”技术标准,其中“FCC”规定大于1000HZ的电子装置要求屏蔽保护,并持EMI/ RFI合格证才允许投放市场；我国在八十年代相继制定了《环境电磁波卫生标准》和《电磁辐射防护规定》等相关法规；国际无线电抗干扰特别委员会（CISPR）也制定了抗电磁干扰的CISPR的国际标准,供各国参照执行。

另外,现代高科技战争中的新型电子对抗技术,其核心之一是释放宽频率和波长的强电磁波来破坏对方军事设施中电子装备的遥测、遥感和遥控等功能,使对方的军事设施处于失控状态，达到突袭的目的。

吸波材料在军事隐身技术中有着广泛的应用,特别是美国U-2高空侦察机、B-2隐形轰炸机以及F-117和F-22隐形战斗机的出现,更是代表了吸波材料实际应用中的巨大成就。

由于电磁屏蔽与吸波材料在社会生活和国防建设中的重要作用，因而电磁屏蔽与吸波材料的研究开发成为人们日益关注的重要课题。

2电磁屏蔽和吸波材料的原理电磁屏蔽是指应用屏蔽技术限制电磁波从一侧空间向另一侧空间传播。

基于不锈钢混纺纱的弹性电磁屏蔽织物开发及性能研究电磁屏蔽材料是阻止电磁波在空间传播或阻止电磁波进入保护空间的一种措施。

通常,采用具有一定电导率的材料实现高频电磁屏蔽,采用一定磁导率的材料实现低频电磁屏蔽。

而这些材料基本都是硬质金属材料。

随着电子元器件的小型化、设备外形的多样化、服用电磁屏蔽材料等的发展,对电磁屏蔽材料提出了柔性和弹性的需求,且需要轻质和宽频。

需要开发一种具有弹性的电磁屏蔽材料,即随着拉伸其电磁屏蔽效能不降低,以提高电磁屏蔽材料的尺寸适应性,满足设备外形多样化等的屏蔽需求。

本课题基于不锈钢混纺纱的弹性电磁屏蔽织物开发及性能研究,以氨纶丝为芯纱,外包不锈钢/棉混纺纱或镀银纱线,形成具有弹性的导电纱线;以这些纱线,按照一定的规律,织造成弹性电磁屏蔽织物;系统探究了弹性导电纱线、织物的力学性能,应变-电阻关系,以及应变-电磁屏蔽效能关系,预测弹性导电织物的可行性,明确织物在不同弹性伸长条件下的电磁屏蔽效能及其影响因素。

主要包括:(1)弹性电磁屏蔽纱线制备及其应变-电阻关系研究以氨纶丝为芯纱、外包不锈钢/棉混纺纱,以及不锈钢/棉混纺纱氨纶包覆纱的方式,制备系列弹性不锈钢混纺纱线;以镀银纱线与氨纶丝并合,制备镀银复合弹性纱。

采用Instron5566,对纱线的力学性能进行测试,测试纱线的断裂强伸性以及反复拉伸下定伸长弹性回复率,研究纱线的弹性性能。

采用万用表与Instron5566结合的方法,测试纱线在不同拉伸条件下的电学性能即电阻的变化,研究纱线的应变-电阻的关系。

由这些数据预测制备弹性导电织物的可行性。

结果表明,以氨纶丝为芯纱,不锈钢/棉(SS/C)混纺纱为外包纱,制成的不锈钢纤维包覆纱,大大提高了纱线的弹性,但氨纶丝的存在影响不锈钢短纤间的接触,使电阻略低于同样不锈钢含量的SS/C混纺纱;纱线中不锈钢短纤对弹性有削弱作用,含量高电阻低,弹性较差。

在拉伸过程中,无论处于哪个拉伸应变阶段,30%不锈钢含量的包覆纱的电阻均小于20%不锈钢含量的包覆纱。