电磁屏蔽织物的研究进展
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将防电磁辐射纤维与常规纺织纤维混纺成纱, 然后采用机织或针织工艺生产出具有优良的电磁屏
收稿日期: 2010- 07- 02 作者简介: 褚 玲( 1985- ) , 女, 湖南 衡阳人, 硕 士研究 生, 研 究方向为纺织新材料与新技术。
蔽功能的织物, 是最灵活有效的方法, 可使织物的导 电率提高数个数量级[ 3] , 而且织物具有较好的服用 性能。这种方式所织造出的屏蔽织物主要用于带电 作业服、电磁辐射防护服、保密室墙布和窗帘等。防 电磁辐射纤维可与其它纤维以混纤、混纺、交捻、交 编和交织等方式混用[ 4] 。防电磁辐射纤维主要有 3 种类型: 1) 导电型吸波纤维[ 5] , 即凭借低电阻导电材 料对电磁辐射的反射作用, 在导体内产生与原电磁 辐射相反的电流和磁极化, 形成一个屏蔽空间, 从而 减弱外来电磁辐射的危害; 2) 复合型防电磁辐射纤 维, 通过往纤维中添加其他化合物或元素使该纤维 具有耐辐射的性能[ 6] ; 3) 耐电磁辐射型纤维, 纤维本 身就耐辐射。 1. 1. 1 导电型吸波纤维
真空磁控溅射技术近几年发展迅速, 它可以根 据需要镀上不同厚度的金属镀层, 镀层的附着力良 好, 成本低廉, 克服了化学镀的污染, 是一种很有前 途的电磁屏蔽织物的制备方法。山东天诺光电材料
综合评述
有限公司采用真空磁控溅射在涤纶织物上镀上金属 镍, 再电镀 金属铜 和镍[ 2 0] 。样品 具有良 好的导 电 性、耐磨性和附 着力, 在 30MH z~ 1. 5GH z 内 的屏 蔽效能大于 70dB, 在 1. 5GH z~ 40GH z 内的屏蔽效 能大于 60dB。制成的材料除了适合用于航天、军事 设施的屏蔽和室内屏蔽之外, 还用于电子及精密仪 器的屏蔽件。 1. 3 电磁屏蔽涂层织物
57
2011 年
第1期
综合评述
年代已形成规模化生产[ 8- 9] 。
c) 使用金属化纤维
金属化纤维是指表面具有用涂层或镀层方法形
成导电膜的纤维。1998 年, 美国 SAVQ VOIT 公司 研制成功了含银 30% 的镀银锦纶丝, 该纤维与传统
纤维混纺制成 的防电 磁辐 射纤 维织物, 可 以屏 蔽
材料厚度 动态范围 / mm / dB
90% 以上的电磁辐射。
d) 开发本体导电性单体和聚合物 用 ASF3、I2、BF 3 等物质进行化学掺杂而制成
的具有本体导电性的共轭聚合物, 如聚乙烯类、聚苯
胺类、聚杂环类聚合物。尽 管这项技术于 20 世纪 70 年代就已开发, 但至今仍处于接近实用化程度,
生产成本很高, 且成纤困难, 但作为防电磁辐射纤维
a) 将金属丝和纱线编织在一起 三菱人造丝公司使用涤纶纱或棉涤混纺纱和高 纯极细防氧化铜丝, 凭借特殊的复合技术编结在一 起, 开发出复合纱屏蔽布, 商品名为 代梅克斯 。 这种织物不仅屏蔽效果好, 而且还耐洗涤, 还可进行 常规染色和缝制。其产品开发后, 用作需要屏蔽电 磁杂波的医疗仪器保护罩, 用作心电图测试场所的 屏蔽帷幔, 也可 用作佩 戴起 搏器的 心脏 病患 者的 服装[ 7] 。
1 电磁屏蔽织物的研究进展
国内外有关专家学者对电磁辐射防护问题的研 究已长达半个世纪之久, 随着纺织、化学和材料科技 的飞速发展, 在前期的金属丝和普通纱线混编织物、 金属纤维和常规纤维混纺织物、化学镀涂层织物中 又新增添了多种新型电磁辐射防护织物。国内外改 进纺纱工艺提高生产技术, 优化各工艺参数, 相继开 发出多种防护织物来适应市场需要。 1. 1 防电磁辐射纤维与常规纤维混纺( 织) 法
键, 仅转化为热能排走。正是这种分子组成和结构
决定其耐辐射性、耐热性、分子链不易断裂、强度高
等一系列优良性能。
1. 2 电磁屏蔽镀金属织物
1. 2. 1 化学镀金属织物
a) 化学镀银织物 化学镀银不是自催化反应, 1 次施镀仅能镀一薄层, 为了达到屏蔽性能要求和表
面平整, 可多次施镀。化学镀银织物的主要特点是
c) 化学镀镍织物 与化学镀铜技术相比, 化学镀 镍技术更为成熟, 但也要严格控制镍离子和还原剂 的浓度比例、络合剂的浓度、pH 值、反应温度、稳定 剂添加量等参 数才能保证镀层的质量 和镀液的稳 定。国内外许多学者对化学镀镍织物的制备方法和 性能进行了大量研究[ 13, 1 5- 18] , 研究结果显示, 织 物 上金属的重量以及镀层内的磷含量决定了 镀镍织 物的表面 电阻和 电磁屏 蔽性 能, 镀 镍织 物的电 磁 屏蔽性能较低, 在 100MH z~ 1. 8GH z 频率 范围内 均不超过 40dB。这 类织 物 的主 要 特点 是 质地 轻 柔、透气性好、耐磨性强、价格低廉、抗氧化 腐蚀能 力强, 但电磁屏蔽性能较弱, 特别是屏蔽电 场的能 力很弱。
关键词: 电磁屏蔽织物; 性能; 研究现状; 发展方向 中图分类号: T S106. 5 文献标识码: A 文 章编号: 1009- 265X( 2011) 01- 0057- 04
当今社会飞速发展, 现代技术日新月异, 人们时 时刻刻都生活在电磁波的海洋之中, 身体健康受到 严重威胁, 研究开发电磁屏蔽绿色保健纺织品以保 护人类健康不受电磁危害极为必要。电磁屏蔽织物 主要用于制作电磁屏蔽服、包装袋、装饰材料等, 防 止电磁波对人体的危害, 防止电磁辐射对仪器设备 的干扰与破坏。电磁屏蔽织物相比其他电磁屏蔽材 料来说, 更贴近人民的生活, 既满足人们日常生活的 需要, 又能起到防护的作用。因而, 随着电磁污染的 日益严重, 电磁屏蔽织物成为大家研究Βιβλιοθήκη Baidu热点, 电磁 屏蔽织物在近年得到迅速发展。从对电磁波屏蔽的 机制可以把电磁屏蔽材料分为 3 种类型: 反射型、反 射吸收型和吸收型[ 1] , 按应用形式可分为表层导电 型屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料[ 2] 和金属化织物 类屏蔽材料[ 1] 。
2 电磁屏蔽织物屏蔽效能的表征
防电磁辐射的效果, 通常用屏蔽效率( shielding ef f ectiveness, SE) 来定量评 价屏蔽体的 性能, 其 定 义为空间某点上未加屏蔽时的电场强度 E0 ( 或磁场 强度 H 0 或功率 W 0 ) 与加屏蔽之后该点的电场强度 E1 ( 或磁场强度 H 1 或 功率 W1 ) 的比 值的对数, 即 SE ( dB ) = 20 lg ( E0 / E1 ) = 20 lg ( H 0 / H 1 ) = 10 lg( W 0 / W 1 ) 。
的后备材料, 前景可观。
1. 1. 2 复合型防辐射纤维 纤维
复合型高分子导电
以高分子材料为主体, 加入多种纳米级的导电
物质( 如炭黑、石墨、金属微粉、金属氧化物等) 纺丝 而成, 功能性纳米粉体尺寸小, 且在高温纺丝时热稳
定性好, 制得的纤维具有良好导电性和铁磁性, 而且
纤维不失去原有的强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。
制得 的 材料 具 有成 本 低、寿 命长、可 靠 性高 等 优
点[ 10] 。美国开 发的镀 镍石墨 纤维型 屏蔽材 料, 在
ABS 树脂中填充 20% ( 体积) 、直径为 7 m 的镀镍石
墨纤维, 在 1000M Hz 时 SE 值高达 80dB。日本推出 的黄铜纤维填充型屏蔽材料, 当填充率为 10% ( 体积)
总之, 屏蔽效应 SE 的值越大表示材料的屏蔽 效能越好。
3 电磁屏蔽织物的检测
目前, 我国与电磁屏蔽织物有关的屏蔽性能质 量标准及测试方法标准有: GB 6568. 1~ 6568. 2 86 带电作业用屏蔽服和测试方 法 ; GB 8702- 88 电磁辐射防护规定 ; GJ B991- 90 防雷达侦察伪 装遮障用布和绳 ; SJ 20672- 1998 电磁屏 蔽衬垫 屏蔽质量的测试方法 ; SJ 20524- 1995 材 料屏蔽 效能的测试方法 。 [ 22]
根据应用需要及各种相关标准与法规的要求, 目前在我国常用的电磁波屏蔽防护织物及防护服屏 蔽性能测试方法主要有远场法、近场法和屏蔽室( 窗 口) 测试法 3 大类。表 1 为常见的电磁屏蔽织物的 测试方法比较[ 23] 。
2011 年
第1期
表 1 常见电磁屏蔽织物的测试方法比较
辐射源使用 测试方法
使用频率
综合评述
2011 年
第1期
电磁屏蔽织物的研究进展
褚 玲, 文 珊
( 五邑大学 纺织服装学院, 广东江门 529020)
摘 要: 电磁屏蔽织物是现代电磁屏蔽材料中的一颗 奇葩, 对人体的健 康有非常 大的意义。根据 研制方 式的不同, 电磁屏蔽织物主要包括防电磁辐射纤维与常规纤维混编混纺织物、纤维表面镀金属织物、电磁屏蔽 涂层织物。介绍了这些电磁屏蔽织物的制备方法、性能特点、应用 领域及研究现状, 指出了其存在的问题及研 究方向。叙述了电磁屏蔽织物屏蔽效果的表征与测试方 法。对电 磁屏蔽织物的发展前景进行了展望, 认为采 用纳米技术开发电磁屏蔽织物将是未来发展的 方向。
在涂层剂中加入已分散好的电磁波吸收剂或导 电磁性物质, 经涂层整理、热处理后就可在织物表面 包覆一层具有电磁波屏蔽的薄膜。当涂层体积电阻 率达 10- 1 ~ 10- 3 cm 时, 屏蔽效率可达到 30dB 以上, 此时屏蔽的电磁波能达到 95% 以上。金属用 量较少, 所以该类产品的重量最轻, 与普通纺织品非 常接近[ 21] , 但金属与纤维间的结合力较小, 所以加 工性差, 屏蔽效能一般, 不透气, 手感差, 产品通常颜 色较为单一, 涂层容易 脱落, 其 屏蔽效果耐久 性不 佳, 应用前景暗淡。
时, 基体 电 阻 率 小 于 10- 2 cm, 屏 蔽效 果 可 达
60dB[ 11] 。
1. 1. 3 耐辐射纤维 聚酰亚胺纤维 20 世纪 60 年代 美国成 功开 发了聚 酰亚胺 纤
维。聚酰亚胺的大分子链全部由芳香环组成, 而且
芳环中的碳和氧的结合是以双键形式, 有效地增强
了结合能。当辐射线作用于聚酰亚胺纤维上, 分子 可吸收的辐射能远不足以打开分子链上的原子共价
屏蔽效能非常好, 而且质地轻柔、透气抗菌、耐腐蚀, 曾经在 20 世纪七八十年代被广泛用于电磁辐射防
58
护领域。 b) 化学镀铜织物 化学镀铜是一个自催化反
应, 在织物表面能获得纯的金属铜层, 可以利用反应 的速度和时间, 来控制铜层的厚度和性能。与化学 镀银相比, 化学镀铜工艺较为复杂, 织物化学镀铜前 需进行去油、粗化、敏 化和活 化等前 处理工 序[ 12] 。 化学镀铜 主要采 用甲 醛作 还原 剂、EDT A 作 络合 剂, pH 值均在 12 以上, 镀液的稳定性和甲醛挥发 蒸气的毒性是其主要的问题。另外, 也有采用次磷 酸钠作还原剂的镀液, pH 值在 9. 0~ 10. 0 之间, 其 反应速度比使用甲醛作还原剂的镀液低很多, 现在 还很少应用于工业化生产。H an E G 等[ 13- 14] 采用 化学镀铜方法制备的镀铜织物屏蔽效能在 100MH z ~ 1. 8GH z 频率范围 内可达到 35~ 68dB。该类织 物的主要特点是屏蔽电场效能很好、质地轻柔、透气 性好、价格低廉, 但很容易被氧化腐蚀失效、屏蔽磁 场能力不强。
b) 将金属纤维纺入纱线内部 这是当前防电磁辐射纺织品的主要材料, 所用 金属纤维有铜纤维、铁纤维和不锈钢纤维, 其中以不 锈钢纤维综合性能为最好。美国最早开发不锈钢纤 维, 比利时购买美国专利后扩大了生产, 供应欧洲各 国。河北省纺织研究于 1979 年在国内率先开展了 不锈钢纤维的研发, 经过 20 余年的发展, 20 世纪 90
d) 金属复合镀织物 化学镀金属织物经历了在 织物表面镀 Ag 、Cu 或 Ni 等单一金属层, 因单一金 属镀层存在各种缺点, 为了克服单一镀层的不足, 化 学镀金属织物迎来了金属复合化学镀工艺。Can X 等[ 1 9] 在织物表面化学 镀铜后再化学镀 镍 磷合金, 得到的织物有良好的导电性同时又具有良好的铁磁 性, 耐环境腐蚀。但是金属化学镀污染严重, 并存在 过程复杂、镀层不易控制和金属附着力差、织物手感 和透气性差等问题, 在产品推广中有一定困难。 1. 2. 2 真空磁控溅射
收稿日期: 2010- 07- 02 作者简介: 褚 玲( 1985- ) , 女, 湖南 衡阳人, 硕 士研究 生, 研 究方向为纺织新材料与新技术。
蔽功能的织物, 是最灵活有效的方法, 可使织物的导 电率提高数个数量级[ 3] , 而且织物具有较好的服用 性能。这种方式所织造出的屏蔽织物主要用于带电 作业服、电磁辐射防护服、保密室墙布和窗帘等。防 电磁辐射纤维可与其它纤维以混纤、混纺、交捻、交 编和交织等方式混用[ 4] 。防电磁辐射纤维主要有 3 种类型: 1) 导电型吸波纤维[ 5] , 即凭借低电阻导电材 料对电磁辐射的反射作用, 在导体内产生与原电磁 辐射相反的电流和磁极化, 形成一个屏蔽空间, 从而 减弱外来电磁辐射的危害; 2) 复合型防电磁辐射纤 维, 通过往纤维中添加其他化合物或元素使该纤维 具有耐辐射的性能[ 6] ; 3) 耐电磁辐射型纤维, 纤维本 身就耐辐射。 1. 1. 1 导电型吸波纤维
真空磁控溅射技术近几年发展迅速, 它可以根 据需要镀上不同厚度的金属镀层, 镀层的附着力良 好, 成本低廉, 克服了化学镀的污染, 是一种很有前 途的电磁屏蔽织物的制备方法。山东天诺光电材料
综合评述
有限公司采用真空磁控溅射在涤纶织物上镀上金属 镍, 再电镀 金属铜 和镍[ 2 0] 。样品 具有良 好的导 电 性、耐磨性和附 着力, 在 30MH z~ 1. 5GH z 内 的屏 蔽效能大于 70dB, 在 1. 5GH z~ 40GH z 内的屏蔽效 能大于 60dB。制成的材料除了适合用于航天、军事 设施的屏蔽和室内屏蔽之外, 还用于电子及精密仪 器的屏蔽件。 1. 3 电磁屏蔽涂层织物
57
2011 年
第1期
综合评述
年代已形成规模化生产[ 8- 9] 。
c) 使用金属化纤维
金属化纤维是指表面具有用涂层或镀层方法形
成导电膜的纤维。1998 年, 美国 SAVQ VOIT 公司 研制成功了含银 30% 的镀银锦纶丝, 该纤维与传统
纤维混纺制成 的防电 磁辐 射纤 维织物, 可 以屏 蔽
材料厚度 动态范围 / mm / dB
90% 以上的电磁辐射。
d) 开发本体导电性单体和聚合物 用 ASF3、I2、BF 3 等物质进行化学掺杂而制成
的具有本体导电性的共轭聚合物, 如聚乙烯类、聚苯
胺类、聚杂环类聚合物。尽 管这项技术于 20 世纪 70 年代就已开发, 但至今仍处于接近实用化程度,
生产成本很高, 且成纤困难, 但作为防电磁辐射纤维
a) 将金属丝和纱线编织在一起 三菱人造丝公司使用涤纶纱或棉涤混纺纱和高 纯极细防氧化铜丝, 凭借特殊的复合技术编结在一 起, 开发出复合纱屏蔽布, 商品名为 代梅克斯 。 这种织物不仅屏蔽效果好, 而且还耐洗涤, 还可进行 常规染色和缝制。其产品开发后, 用作需要屏蔽电 磁杂波的医疗仪器保护罩, 用作心电图测试场所的 屏蔽帷幔, 也可 用作佩 戴起 搏器的 心脏 病患 者的 服装[ 7] 。
1 电磁屏蔽织物的研究进展
国内外有关专家学者对电磁辐射防护问题的研 究已长达半个世纪之久, 随着纺织、化学和材料科技 的飞速发展, 在前期的金属丝和普通纱线混编织物、 金属纤维和常规纤维混纺织物、化学镀涂层织物中 又新增添了多种新型电磁辐射防护织物。国内外改 进纺纱工艺提高生产技术, 优化各工艺参数, 相继开 发出多种防护织物来适应市场需要。 1. 1 防电磁辐射纤维与常规纤维混纺( 织) 法
键, 仅转化为热能排走。正是这种分子组成和结构
决定其耐辐射性、耐热性、分子链不易断裂、强度高
等一系列优良性能。
1. 2 电磁屏蔽镀金属织物
1. 2. 1 化学镀金属织物
a) 化学镀银织物 化学镀银不是自催化反应, 1 次施镀仅能镀一薄层, 为了达到屏蔽性能要求和表
面平整, 可多次施镀。化学镀银织物的主要特点是
c) 化学镀镍织物 与化学镀铜技术相比, 化学镀 镍技术更为成熟, 但也要严格控制镍离子和还原剂 的浓度比例、络合剂的浓度、pH 值、反应温度、稳定 剂添加量等参 数才能保证镀层的质量 和镀液的稳 定。国内外许多学者对化学镀镍织物的制备方法和 性能进行了大量研究[ 13, 1 5- 18] , 研究结果显示, 织 物 上金属的重量以及镀层内的磷含量决定了 镀镍织 物的表面 电阻和 电磁屏 蔽性 能, 镀 镍织 物的电 磁 屏蔽性能较低, 在 100MH z~ 1. 8GH z 频率 范围内 均不超过 40dB。这 类织 物 的主 要 特点 是 质地 轻 柔、透气性好、耐磨性强、价格低廉、抗氧化 腐蚀能 力强, 但电磁屏蔽性能较弱, 特别是屏蔽电 场的能 力很弱。
关键词: 电磁屏蔽织物; 性能; 研究现状; 发展方向 中图分类号: T S106. 5 文献标识码: A 文 章编号: 1009- 265X( 2011) 01- 0057- 04
当今社会飞速发展, 现代技术日新月异, 人们时 时刻刻都生活在电磁波的海洋之中, 身体健康受到 严重威胁, 研究开发电磁屏蔽绿色保健纺织品以保 护人类健康不受电磁危害极为必要。电磁屏蔽织物 主要用于制作电磁屏蔽服、包装袋、装饰材料等, 防 止电磁波对人体的危害, 防止电磁辐射对仪器设备 的干扰与破坏。电磁屏蔽织物相比其他电磁屏蔽材 料来说, 更贴近人民的生活, 既满足人们日常生活的 需要, 又能起到防护的作用。因而, 随着电磁污染的 日益严重, 电磁屏蔽织物成为大家研究Βιβλιοθήκη Baidu热点, 电磁 屏蔽织物在近年得到迅速发展。从对电磁波屏蔽的 机制可以把电磁屏蔽材料分为 3 种类型: 反射型、反 射吸收型和吸收型[ 1] , 按应用形式可分为表层导电 型屏蔽材料、填充复合型屏蔽材料[ 2] 和金属化织物 类屏蔽材料[ 1] 。
2 电磁屏蔽织物屏蔽效能的表征
防电磁辐射的效果, 通常用屏蔽效率( shielding ef f ectiveness, SE) 来定量评 价屏蔽体的 性能, 其 定 义为空间某点上未加屏蔽时的电场强度 E0 ( 或磁场 强度 H 0 或功率 W 0 ) 与加屏蔽之后该点的电场强度 E1 ( 或磁场强度 H 1 或 功率 W1 ) 的比 值的对数, 即 SE ( dB ) = 20 lg ( E0 / E1 ) = 20 lg ( H 0 / H 1 ) = 10 lg( W 0 / W 1 ) 。
的后备材料, 前景可观。
1. 1. 2 复合型防辐射纤维 纤维
复合型高分子导电
以高分子材料为主体, 加入多种纳米级的导电
物质( 如炭黑、石墨、金属微粉、金属氧化物等) 纺丝 而成, 功能性纳米粉体尺寸小, 且在高温纺丝时热稳
定性好, 制得的纤维具有良好导电性和铁磁性, 而且
纤维不失去原有的强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。
制得 的 材料 具 有成 本 低、寿 命长、可 靠 性高 等 优
点[ 10] 。美国开 发的镀 镍石墨 纤维型 屏蔽材 料, 在
ABS 树脂中填充 20% ( 体积) 、直径为 7 m 的镀镍石
墨纤维, 在 1000M Hz 时 SE 值高达 80dB。日本推出 的黄铜纤维填充型屏蔽材料, 当填充率为 10% ( 体积)
总之, 屏蔽效应 SE 的值越大表示材料的屏蔽 效能越好。
3 电磁屏蔽织物的检测
目前, 我国与电磁屏蔽织物有关的屏蔽性能质 量标准及测试方法标准有: GB 6568. 1~ 6568. 2 86 带电作业用屏蔽服和测试方 法 ; GB 8702- 88 电磁辐射防护规定 ; GJ B991- 90 防雷达侦察伪 装遮障用布和绳 ; SJ 20672- 1998 电磁屏 蔽衬垫 屏蔽质量的测试方法 ; SJ 20524- 1995 材 料屏蔽 效能的测试方法 。 [ 22]
根据应用需要及各种相关标准与法规的要求, 目前在我国常用的电磁波屏蔽防护织物及防护服屏 蔽性能测试方法主要有远场法、近场法和屏蔽室( 窗 口) 测试法 3 大类。表 1 为常见的电磁屏蔽织物的 测试方法比较[ 23] 。
2011 年
第1期
表 1 常见电磁屏蔽织物的测试方法比较
辐射源使用 测试方法
使用频率
综合评述
2011 年
第1期
电磁屏蔽织物的研究进展
褚 玲, 文 珊
( 五邑大学 纺织服装学院, 广东江门 529020)
摘 要: 电磁屏蔽织物是现代电磁屏蔽材料中的一颗 奇葩, 对人体的健 康有非常 大的意义。根据 研制方 式的不同, 电磁屏蔽织物主要包括防电磁辐射纤维与常规纤维混编混纺织物、纤维表面镀金属织物、电磁屏蔽 涂层织物。介绍了这些电磁屏蔽织物的制备方法、性能特点、应用 领域及研究现状, 指出了其存在的问题及研 究方向。叙述了电磁屏蔽织物屏蔽效果的表征与测试方 法。对电 磁屏蔽织物的发展前景进行了展望, 认为采 用纳米技术开发电磁屏蔽织物将是未来发展的 方向。
在涂层剂中加入已分散好的电磁波吸收剂或导 电磁性物质, 经涂层整理、热处理后就可在织物表面 包覆一层具有电磁波屏蔽的薄膜。当涂层体积电阻 率达 10- 1 ~ 10- 3 cm 时, 屏蔽效率可达到 30dB 以上, 此时屏蔽的电磁波能达到 95% 以上。金属用 量较少, 所以该类产品的重量最轻, 与普通纺织品非 常接近[ 21] , 但金属与纤维间的结合力较小, 所以加 工性差, 屏蔽效能一般, 不透气, 手感差, 产品通常颜 色较为单一, 涂层容易 脱落, 其 屏蔽效果耐久 性不 佳, 应用前景暗淡。
时, 基体 电 阻 率 小 于 10- 2 cm, 屏 蔽效 果 可 达
60dB[ 11] 。
1. 1. 3 耐辐射纤维 聚酰亚胺纤维 20 世纪 60 年代 美国成 功开 发了聚 酰亚胺 纤
维。聚酰亚胺的大分子链全部由芳香环组成, 而且
芳环中的碳和氧的结合是以双键形式, 有效地增强
了结合能。当辐射线作用于聚酰亚胺纤维上, 分子 可吸收的辐射能远不足以打开分子链上的原子共价
屏蔽效能非常好, 而且质地轻柔、透气抗菌、耐腐蚀, 曾经在 20 世纪七八十年代被广泛用于电磁辐射防
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护领域。 b) 化学镀铜织物 化学镀铜是一个自催化反
应, 在织物表面能获得纯的金属铜层, 可以利用反应 的速度和时间, 来控制铜层的厚度和性能。与化学 镀银相比, 化学镀铜工艺较为复杂, 织物化学镀铜前 需进行去油、粗化、敏 化和活 化等前 处理工 序[ 12] 。 化学镀铜 主要采 用甲 醛作 还原 剂、EDT A 作 络合 剂, pH 值均在 12 以上, 镀液的稳定性和甲醛挥发 蒸气的毒性是其主要的问题。另外, 也有采用次磷 酸钠作还原剂的镀液, pH 值在 9. 0~ 10. 0 之间, 其 反应速度比使用甲醛作还原剂的镀液低很多, 现在 还很少应用于工业化生产。H an E G 等[ 13- 14] 采用 化学镀铜方法制备的镀铜织物屏蔽效能在 100MH z ~ 1. 8GH z 频率范围 内可达到 35~ 68dB。该类织 物的主要特点是屏蔽电场效能很好、质地轻柔、透气 性好、价格低廉, 但很容易被氧化腐蚀失效、屏蔽磁 场能力不强。
b) 将金属纤维纺入纱线内部 这是当前防电磁辐射纺织品的主要材料, 所用 金属纤维有铜纤维、铁纤维和不锈钢纤维, 其中以不 锈钢纤维综合性能为最好。美国最早开发不锈钢纤 维, 比利时购买美国专利后扩大了生产, 供应欧洲各 国。河北省纺织研究于 1979 年在国内率先开展了 不锈钢纤维的研发, 经过 20 余年的发展, 20 世纪 90
d) 金属复合镀织物 化学镀金属织物经历了在 织物表面镀 Ag 、Cu 或 Ni 等单一金属层, 因单一金 属镀层存在各种缺点, 为了克服单一镀层的不足, 化 学镀金属织物迎来了金属复合化学镀工艺。Can X 等[ 1 9] 在织物表面化学 镀铜后再化学镀 镍 磷合金, 得到的织物有良好的导电性同时又具有良好的铁磁 性, 耐环境腐蚀。但是金属化学镀污染严重, 并存在 过程复杂、镀层不易控制和金属附着力差、织物手感 和透气性差等问题, 在产品推广中有一定困难。 1. 2. 2 真空磁控溅射