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【学院学士论文】试探织物防电磁辐射性能影响因素的研究 (论文范文题材)

星级: ★★★★★ 期刊: 《江苏纺织》作者:戚傲春浏览量:6243 论文级别:经典本章主题:织物和屏蔽原创论文: 5156论文网时间:2014年2月5日审核稿件编辑:Boris本文版权归属:www.5156chinese.cn 分享次数:3661 评论次数: 2147

导读:织物防电磁辐射性能影响因素的研究 是一篇关于织物和屏蔽方面的普通论文格式范文,适用于本专业专科生和本科生以及硕士研究生在撰写毕业论文时阅读参考借鉴,希望对学生们的论文写作启到帮助。

戚傲春

(江阴职业技术学院,江苏江阴 214433)

摘 要:通过对不同金属纤维、不同金属纤维含量、不同纱线结构、不同织造方式、不同织物组织等防电磁辐射织物的屏蔽效能进行检测,探讨了织物防电磁辐射性能的影响因素,为防电磁辐射织物的开发设计提供参考.

关键词:防电磁辐射织物; 屏蔽效能;电磁辐射;含量

中图分类号:TS195。5+9 文献标识码:A

随着现代科技的迅速发展,电子产品日益普及,手机、电脑、电视机、微波炉等各种电器在给人们带来便利和享受的同时,其发出的电磁辐射对人体健康产生危害, 对电子仪器仪表、信号传输产生干扰等问题也日益严重.电磁辐射是能量以电磁波的形式通过空间传播的,电磁辐射已成为继大气、水、 噪声污染之后的第四大污染源.为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害以及对电子设备的干扰,防电磁辐射织物的需求将越来越大,对防电磁波辐射性能要求也越来越高.

1 防电磁辐射织物的基本机理

防电磁辐射织物就是限制电磁能量从防电磁辐射织物的一侧空间向另一侧空间传递.防电磁辐射织物电磁屏蔽的基本原理就是:采用低电阻的导体材料,利用电磁波在屏蔽导体表面的反射和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以及传输过程中的损耗而使电磁波能量的继续传递受到阻碍,以致削弱到不能危害人体健康和干扰仪器工作的程度,起到屏蔽作用[1].在低频时,屏蔽效能主要取决于反射,电磁波的反射与材料表面的阻抗有关,材料导电性能越好,反射越强,屏蔽效能越好;而高频时,屏蔽效能主要取决电磁波在材料内部传播时的吸收损耗,吸收损耗与材料的厚度、电导率和磁导率有关.[2] 防电磁辐射主要考虑如何增加纺织品对电磁波的反射和吸收,达到防电磁辐射的效果.防电磁辐射纺织品主要有金属纤维混纺及交织织物、金属涂层织物、金属镀层纤维制成的织物等.

2 织物防电磁辐射屏蔽效能测试标准及测试条件

测试依据中国电子行业军用标准SJ20524-1995《材料屏蔽效能的测量方法》,测试环境:温度23±2℃,相对湿度(65±3)%;测试仪器为DR913 织物防电磁辐射性能测试仪;测试方

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法:全频率测试;样品测试前调湿处理48h.

3 各种防电磁辐射织物屏蔽效能测试结果比较及讨论

3。1 不同金

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属纤维织物屏蔽效能测试比较

织物规格:不锈钢纤维织物,不锈钢纤维含量5%、不锈钢纤维包芯纱按一定间隔规律排列在经纬纱中、斜纹组织、516 根/10 cm ×338 根/10cm 、190 g/m2;银纤维(表面镀银)机织物,银纤维含量5%、按同样的规律排列在经纬纱中,斜纹组织、516 根/10 cm ×338 根/10 cm 、178 g/m2.测试结果如图1,可见在织物组织、经纬密、平方米克重及屏蔽材料含量基本相同的条件下,镀银纤维织物屏蔽效能优于不锈钢纤维织物.银、铜、铝等是极好的电导体, 相对电导率大, 电磁屏蔽效果以反射损耗为主;而铁和铁镍合金等属于高磁导率材料,相对磁导率大,电磁屏蔽衰减以吸收损耗为主.一般情况下, 材料的导电性越好,屏蔽效果越好[3].银具有优良的导电性能,抗氧化性能好,用银粉或镀银材料作电磁屏蔽材料具有突出的屏蔽效果.

3。2 金属纤维含量不同织物屏蔽效能的比较

织物规格:含量5% 不锈钢纤维斜纹机织物,190 g/m2;含量25% 不锈钢纤维斜纹机织物,205 g/m2.

测试结果如图2,可见织物的屏蔽效能随单位面积内金属纤维含量增加而

织物防电磁辐射性能影响因素的研究
织物和屏蔽普通论文格式范文

增加,是因为当电磁波传播到防辐射织物表面时,只有金属纤维发生电磁感应,产生与源电磁场相反的电流和磁极化, 对电磁波产生反射、 吸收等衰减作用达到屏蔽目的;而其它非金属纤维不发生电磁感应.不锈钢纤维含量愈大,金属网孔眼越小, 电阻值随面料中金属纤维含量的提高而降低,对电磁波反射作用越强,磁导率越高,织物的防电磁辐射性能愈好.所以金属纤维含量是织物屏蔽性能好坏的最重要影响因素之一、

3。3 金属纤维不同含量、不同紧度机织物屏蔽效能测试比较织物规格见表一:

测试结果如图3, 2# 与1#、4# 与3# 相比,虽然2# 和4# 织物不锈钢纤维含量高,但屏蔽效能反而不及含量低的1# 和3#,出现这种现象并不是因为1# 和3# 织物的总紧度比2#和4# 大;因为起屏蔽作用的仅是金属纤维, 而非金属纤维没有屏蔽作用.根据电磁干扰的基本理论和小孔耦合理论, 在近场区(r<λ/2), 当两个孔间距离足够大时, 由两孔共同耦合所产生的射频能量便可以忽略, 此时起作用的仅包含那些面积S=πr2(r=λ/2) 区域内的孔; 当织物中金属纤维超过一定的比例之后, 由金属纤维构成的导电网间的孔隙将随着金属纤维排列密度的提高而减小;如果孔的尺寸减小, 使得面积S 中包含更多小孔, 从而使得屏蔽效能开始下降[4].所以金属纤维含量达到一定程度后织物屏蔽效能没有明显提高,考虑到成本、加工难易、织物手感等因素金属纤维含量一般在15%~ 35% 较合适.

3。4 不同纱线结构机织物屏蔽效能测试比较

织物规格:含量20% 不锈钢短纤混纺纱平纹机织物,180 g/m2;含量20% 不锈钢纤维的长丝包芯纱平纹机织物,160 g/m2;含量40% 不锈钢纤维的长丝包芯线(两根长丝包芯纱捻成的股线)平纹机织物,200 g/m2;三种织物均为213 根/10cm×150 根/10 cm.

测试结果如图4,由不锈钢短纤混纺纱制成的织物屏敝效能稍好于不锈钢长丝包芯纱制成的织物, 而含量最大的由长丝包芯线制成的织物屏蔽效能最差.金属短纤维更细,比表面积更大, 对电磁波产生反射作用强;金属短纤维在织物中纵横交错呈网状均匀分布, 形成的多层金属导电屏蔽网的层层屏蔽使最后电磁波透过量减少;根据电磁屏蔽理论,孔隙导磁的重要原因就是缝或孔处的阻抗发生了变化,这种变化在频率较高时尤为显著.由于孔隙影响了金属网上电力线和磁通密度线的分布, 打断了高频感应电流通路, 造成电气性不连续从而使得屏蔽效能下降[4].从织物的屏蔽机理可知, 在孔隙长度方向极化的电磁波其截止频率主要取决于孔隙长边而非短边的尺寸, 因此导电网间的孔隙最小的是不锈钢短纤混纺纱制成的织物屏蔽效能最好, 包芯纱次之, 股线孔隙最大屏蔽效能差些.可见, 在单位面积上金属纤维含量多并不一定屏蔽效能就好, 因为金属纤维的分布以及纱线结构对屏蔽效能也有较大影响.

3。5 不同织造方式的防电磁辐射织物屏蔽效能测试比较织物规格:以18。4tex 的100% 银纤维

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(表面镀银的纤维)为经纬纱的平纹机织物,120 g/m2;18。4tex 的100% 银纤维(表面镀银的纤维)的单面针织物,140 g/m2.

测试结果如图5,可见机织物的屏蔽效能高于针织物.分析其原因主要有两方面,一方面当织物中的缝隙多、空洞大时,透过织物的电磁波就多,屏蔽性能就差.机织物比较紧密缝隙孔洞小,而针织物由线圈形成,缝隙多、孔洞大,透过织物的电磁波就多,屏蔽性能就差.另一方面针织物都是通过一个方向成圈,然后串套而成,成圈方向的纱线是连通的,纵向线圈并不是由一根连续的纱线构成,没有很好的接触,造成在横向的电阻值远小于纵向的电阻值,针织物纵向的导电性不好,从而导致电导率下降;针织物两个方向上电导率的差异使其不能形成网栅对电磁波进行屏蔽,针织物相当于金属纤维只在织物的单方向上成导通分布,在纵向不连续、不导通造成屏蔽效能变差;而机织物是经纬纱交织而成,无论是经向还是纬向,电阻值相差不大,且与针织物横向测得的电阻值接近,在织物经纬向形成导通的网栅对电磁波进行过滤,屏蔽效能较好.

3。6 屏蔽纱线经纬双向排列与纬单向排列机织物屏蔽效能测试比较

织物规格:含量10% 经纬双向不锈钢纤维斜纹机织物,456 根/10cm×300 根/10cm ,156 g/m2;含量10% 纬向不锈钢纤维斜纹机织物,456 根/10cm×300 根/10 cm ,140 g/m2,测试结果如图6,可见屏蔽纤维经、纬双向排列的织物屏蔽效能明显高于屏蔽纤维纬单向排列的织物.单向排列的织物主要依靠不锈钢材料本身的高磁导率、低磁阻的特性对电磁辐射进行屏蔽;经纬双向排列的织物对电磁场的屏蔽除了不锈钢材料的高磁导率对磁场的屏蔽外,不锈钢材料经纬双向排列就在织物中构成了一个纵横交错的金属屏蔽导电网, 而单向含有金属纤维屏蔽织物只有一个方向的金属纤维排列, 在实际生活中,电磁波是从不同的方向辐射的,采用仅在织物中的经向或纬向加入金属材料的方式, 则不能屏蔽所有的电磁波能量,因此屏蔽效能较差.

3。7 不同织物组织的防电磁辐射织物屏蔽效能测试比较

织物规格:含量25% 不锈钢纤维的平纹机织物,180 g/m2;含量25% 不锈钢纤维的斜纹机织物,205 g/m2;含量25% 不锈钢纤维的缎纹机织物,210 g/m2;这三种织物经密均为516 根/10 cm纬密均为338 根/10 cm .

测试结果如图7,可见平纹织物屏蔽效能最好,斜纹织物次之,缎纹织物最差.平纹织物的浮长最短,交织次数最多,结构也最紧密,形成的孔洞、缝隙数量最少,电磁波透射量小,因此平纹组织织物的屏蔽效果最好;缎纹织物浮长最长,交织次数最少,结构最疏松,形成的空洞、缝隙最多,构成的导电屏蔽网更疏松,屏蔽性能最差;斜纹组织织物则介于二者之间.

4 结语

用导电性越好的金属材料制成的织物防电磁辐射性能越好,金属纤维含量是影响织物屏蔽性能好坏最主要因素之一,但当金属纤维含量达到一定程度后织物屏蔽效能没有明显提高,而且屏蔽效果还和金属纤维的分布及纱线结构有关;在其它条件相同的情况下机织物的屏蔽效能好于针织物,采用交织比较紧密、缝隙空洞比较小的平纹组织、经纬向都使用金属纤维等有利于织物屏蔽效能的提高.

[ 参考文献 ]

1、城市设计附加图则的规划实践——以上海老城厢地区转型为例 周宇黎 文章编号1673-8985(2015)01-0064-06 中图分类号TU981 文献标识码A 上海在近年的规划管理实践中提出“附加图则”的概念,使设计语言转化成为管理语言

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