影響金屬纖維混紡織物電磁屏蔽效能因素初探
2007/3/6 8:56:00
電磁屏蔽織物是一種各向異性的屏蔽材料,其屏蔽效能受到諸多因素的影響,要得到某一屏蔽織物的屏蔽效能值,目前主要通過實驗測試的手段 。分析影響織物屏蔽效能的各種因素,有利于加深對織物屏蔽機理的深入認識,并指導電磁屏蔽織物的設計。文章介紹了金屬纖維屏蔽織物的屏蔽機理與屏蔽效能的測試,探討了影響金屬纖維混紡屏蔽織物屏蔽效能的主要因素。 1 電磁屏蔽織物的屏蔽機理及測試 不含屏蔽材料的織物,本身不具有電磁屏敝功能。金屬纖維屏蔽織物的防護作用是其中的金屬纖維在起作用。含金屬纖維的紗線相互交織形成縱橫交錯的隔離網能使電磁波的能量衰減到一定程度,從而達到防護目的。 目前,國內外有多種屏蔽織物屏蔽效能的測試方法,測試標準主要是《環境電磁波衛生標準GB9175—88》、《作業場所微波輻射衛生標準BG10436—89》或根據ASTM規定測試。測試方法主要有遠場法、近場法和屏蔽室測試法3類。這些專業測試的方法比較復雜,而且所用儀器和設備昂貴,如果只需初步判定屏蔽織物的屏蔽效能可采用如下簡易方法:用屏蔽織物包覆手機信號接收線,待4—6 min后,觀察手機屏幕顯示信號強度變化情況。 2 影響電磁屏蔽織物的屏蔽效能因素 金屬纖維混紡屏蔽織物的屏蔽效能與諸多因素有關,如電磁輻射源、輻射距離、金屬纖維種類、屏蔽層數、屏蔽織物結構參數等。以下主要從屏蔽織物結構參數探討影響金屬纖維混紡屏蔽織物屏蔽效能的因素。 2.1 經緯紗線差異對屏蔽效能間的影響 混紡屏蔽織物的經緯紗線是否含金屬纖維對織物的整體屏蔽效能有很大影響。一般經向和緯向都含有金屬纖維時織物的屏蔽效能比單向含有金屬纖維的屏蔽效能要高,這是因為經緯向都含有金屬纖維時相當于織物中構成了一個較完整的縱橫交錯的金屬屏蔽導電網,這樣便能更好地阻止電磁波的傳播從而損耗電磁波能量。而單向含金屬纖維屏蔽織物所構成的屏敝織物相當于只有一個方向的金屬纖維排列,故屏蔽效能較差。這種單向和雙向含金屬纖維的屏蔽織物對整體屏蔽效能的影響較大,欲達到較好的屏蔽效果最好采取經緯向都含金屬纖維的紗線。 2.2 組織結構與厚度對屏蔽效能間的影響 從屏蔽織物的組織結構來看,織物分為單層組織與多層組織。對于簡單單層組織,在單位面積含有相同的金屬重量時,斜紋組織的屏蔽效果比緞紋要好,而平紋組織結構的屏蔽效果又較斜紋好。平紋組織由于交織次數多,結構緊密,形成孔洞、縫隙的數量少,電磁波透射量小;緞紋組織由于織物的經緯浮長較長,交織次數最少,構成的導電屏蔽網更疏松,導電性能更差,因而屏蔽性能較差。而斜紋則界于二者之間。對于多層織物,如在經重與緯重屏蔽織物中,由于多層金屬導電屏蔽網的層層屏蔽使最后電磁波透過量減少。一般說來,屏蔽材料對電場的屏蔽相對較容易,而對磁場的屏蔽就困難許多,尤其是低頻磁場。設計經重與緯重多層屏蔽織物是屏蔽磁場的較好方法。單層織物對與電場及高頻磁場的屏蔽根據需要可以采用其它措施達到屏蔽目的(如提高金屬纖維在織物中的含量),但是遇到低頻磁場,將發生較嚴重的衍射現象。若設計多層屏蔽織物,則能根據需求選用不同的屏蔽材料進行層層屏蔽。 由于織物組織結構的差異以及紗線支數不同,織物的厚度不同,而厚度的不同對屏蔽效能也有影響。電磁波入射到屏蔽織物,首先在表面界面發生反射和透射,進入屏蔽織物中的電磁波將在織物內部各界面發生內部多次反射,從而損耗了電磁波能量,故織物的厚度對屏蔽效能也有較大影響。 2.3 金屬纖維分布及紗線結構與屏蔽效能間的關系由不銹鋼短纖維混紡紗制成的織物與由不銹鋼長絲混紡制成的織物,其屏蔽效率差異較大,如圖1所示 ,2種織物規格見表1。 



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