含金属纤维电磁屏蔽纺织品屏蔽效能的影响因素研究

【摘要】含金属纤维电磁屏蔽织物以其轻质柔软、舒适耐用、屏蔽性能好、结构可控等优点成为服用及轻质柔性屏蔽材料的首选,但现有定性研究多针对具体织物品种,涉及参数繁多杂乱,缺乏对其屏蔽效能的有效影响因素的提取和研究。本文基于对含金属纤维纱线织物的结构分析,提出该类织物的有效电磁屏蔽结构是由含金属纤维的纱线构成；建立了金属纤维单向平行排列、双向垂直交叉排列且交点相接、双向垂直排列且交点不相接的裸铜丝织物模型；进一步采用不锈钢长丝、不锈钢混纺纱、不锈钢包芯纱、镀银长丝、不锈钢并捻纱制备上述了模拟织物中金属纤维排列的多种模型样品；为验证上述模型,用不锈钢混纺纱、包芯纱按照不同排列方式和比例织造了多组织物小样。对上述样品采用屏蔽室法测试1-18GHz内的屏蔽效能(SE)和反射系数,对比分析模型和织物样品的测试结果。最后对不锈钢纤维和银纤维电磁屏蔽织物的屏蔽机理进行分析,并基于金属板网孔屏蔽效能的工程计算公式,采用FORTRAN进行编程,对不同参数的金属网屏蔽效能进行模拟计算,对比分析模拟值和实测值的差异。结果表明,同样的金属纤维纱线条件下,金属纤维纱线排列间距是影响屏蔽效能的关键因素,不能简单通过纤维含量、密度或紧度来分析该类织物的SE；在一定范围内,间距越小、屏蔽效能越好。单向排列和双向排列样品的屏蔽效能一样,但是单向排列样品具有显著的方向性。实验条件下、交叉点处的导通情况对屏蔽效能影响不大,但是尚需要进一步研究。屏蔽室法测试时,电磁波为横电波,电磁场入射方向对屏蔽体的屏蔽效能和反射系数有显著的影响；且由金属纤维纱线构成的网格形状对屏蔽效能有一定的影响。网格样品的SE,随着纵向间距b的增加SE和反射系数降低；而横向间距a的变化对SE和反射系数没有任何影响；纵向间距为b的平行样品水平排列的SE,和纵向间距为b、横向间距任意的网格样品的SE是一样的。因此,实际使用时,正方形网格最佳。此外,不同材料、不同纺纱方法对屏蔽效能也有很大影响。其他条件相同时,不锈钢混纺纱的屏蔽效能最好,而不锈钢长丝、包芯纱和并捻纱的屏蔽效能相当；经过腐蚀后只余下纯不锈钢纤维的样品,屏蔽效能相对棉／不锈钢包芯纱样品稍小。再次表明织物条件下,接触点导通和不导通对SE的影响不显著。最后,从不锈钢长丝、不锈钢包芯纱、不锈钢混纺纱织物和镀银织物对电磁波的吸收率、反射率和透射率的计算结果可知,在1-18GHz内,不锈钢织物和镀银织物的屏蔽性能均以反射为主、吸收为辅。通过编程得出的基于金属网格的SE的理论模拟值和实测值有一定偏差,这一方面证实了织物中金属纱线形成的网格和金属板网格存在差异,另一方面,模拟结果也验证了测试频率、间距对金属网的屏蔽效能有显著影响。
【作者】钞杉；
【导师】王妮；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】电磁屏蔽织物；屏蔽效能；有效结构模型；排列方式；屏蔽机理；

【参考文献】
[1]赵彩宏,郭风,郭文勇,黄晓华,刘昕,肖立业,林良真,余运佳.基于电压补偿原理的超导储能-限流集成系统[J].电力系统自动化,2006,02:68-71+108.
[2]朱佳逸.企业税务信息披露研究[D].杭州电子科技大学,会计学,2013,硕士.
[3]石颖,刘洪.基于GPU的表面多次波预测技术[J].石油地球物理勘探,2010,04:540-544+624+467-468.
[4]仲硕.我国商业银行盈利模式研究[D].首都经济贸易大学,金融学,2014,硕士.
[5]赵谦.基于Petri网的ASIP流水线研究[D].武汉纺织大学,计算机应用技术,2014,硕士.
[6]刘艳颖.LaFeSi负热膨胀材料的研究探索[D].燕山大学,材料学,2013,硕士.
[7]杨志国.注册会计师审计风险及其控制评价研究[D].北京化工大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[8]于海洋.汽车起重机液压系统的多平台CAE研究[D].沈阳建筑大学,机械设计及理论,2012,硕士.
[9]门树东.载人月球车转向传动机构研究[D].哈尔滨工业大学,航空宇航制造工程,2013,硕士.
[10]宋达峰.新型植物乳杆菌细菌素PZJ5的分离纯化及特性研究[D].浙江大学,遗传学,2013,博士.
[11]林军.一种提高超高压输电线自动重合闸成功率的方法[J].电力系统自动化,2006,24:49-52.
[12]纪颖.中医辨证论治对慢性心力衰竭预后影响的回顾性研究[D].北京中医药大学,中医学,2014,硕士.
[13]李赋.19世纪50年代广东会党起义原因新探[D].江西师范大学,中国近现代史,2004,硕士.
[14]王子珺.小数分频锁相环的设计[D].北京理工大学,电子与通信工程,2014,硕士.
[15]余博.面向运维的城轨列车在途监测若干关键技术研究与应用[D].北京交通大学,交通安全工程,2014,博士.
[16]吴志圣.低温等离子行扁桃体及腺样体切除术术后出血的疗效研究[D].吉林大学,临床医学,2014,硕士.
[17]孙妍玉.英汉公益广告中评价资源的对比研究[D].沈阳师范大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[18]李琳.吉林省医疗卫生机构控烟干预效果评价[D].吉林大学,社会医学与卫生事业管理,2013,硕士.
[19]戴磊.精神分裂症患者攻击行为与甲状腺激素、睾酮的相关性[D].大连医科大学,精神病与精神卫生学,2012,硕士.
[20]何星烨.突发自然灾害事件的报道框架研究[D].新疆大学,新闻学,2013,硕士.
[21]林式藩.分级分散综合控制系统采用STD总线的现实性[J].冶金自动化,1990,03:57-59.
[22]周鋆.初中生内疚情绪体验的发展及其对公平行为的影响[D].苏州大学,发展与教育心理学,2013,硕士.
[23]张岚.我国反不正当竞争执法研究[D].华中师范大学,行政管理,2003,硕士.
[24]黄敏丽.视网膜母细胞瘤中Survivin的表达及其与p53、bcl-2表达的关系[D].广西医科大学,眼科学,2004,硕士.
[25]黄飞鹏.胰腺癌术后复发转移的临床病理分析[D].福建医科大学,外科学,2014,硕士.
[26]赵晨曦.DNA甲基化相关的lncRNAs在原发性肝癌发生过程中的功能及机制研究[D].第二军医大学,遗传学,2013,硕士.
[27]刘波.我国排球俱乐部商业发展与对策研究[D].山东大学,运动训练（专业学位）,2013,硕士.
[28]王超.NURBS曲面的RCS算法研究[D].西北工业大学,电磁场与微波技术,2004,硕士.
[29]金贵铸.十年来上海稀土工业的进展[J].上海金属.有色分册.1989(06)
[30]左铁镛.高等学校实验室建设的作用与思考[J].实验室研究与探索,2011,04:1-5.
[31]曹国辉.高中生物《遗传与进化》课堂有效教学的研究[D].山东师范大学,学科教学（专业学位）,2013,硕士.
[32]凌杰.Lewis酸性离子液体的性质及其催化合成DOTP的小试实验研究[D].华侨大学,应用化学,2014,硕士.
[33]姚建中.农行四川分行综合业务系统网络安全设计与实现策略[D].四川大学,电子与通信工程,2003,硕士.
[34]齐遥遥.中国2020年CO_2减排目标的区域和省级分配方案研究[D].合肥工业大学,管理科学与工程,2013,硕士.
[35]宁波.唐代乐舞诗的意境研究[D].山西师范大学,文艺学,2014,硕士.
[36]林斌.海洋石油平台安全仪表系统研究[D].中国舰船研究院,轮机工程,2014,硕士.
[37]赵海云.“功能对等”理论下小说《葛士比》翻译的实践报告[D].内蒙古大学,翻译,2014,硕士.
[38]杨婷婷.聚合物整体柱的制备及其在溴代阻燃剂固相微萃取中的应用[D].南京大学,化学,2013,硕士.
[39]关亚楠.己内酰胺—四丁基卤化铵离子液体水溶液吸收SO_2研究[D].河北科技大学,环境工程,2013,硕士.
[40]许来涛.频率可调压电俘能器的研究[D].杭州电子科技大学,机械制造及其自动化,2013,硕士.
[41]姚捷.拉曼光谱合成技术及其在甲醇汽油分析中的应用[D].浙江大学,模式识别与智能系统,2013,硕士.
[42]赵伦.试析草根网络文化在建设文化强国中的地位[J].传播与版权,2015,01:138-139.
[43]周全,冯冬涵,方陈,孙弢,陈丽霞,许少伦.对偶问题多解情况下一种基于激励的节点电价确定方法[J].电力系统自动化,2014,13:38-44+84.
[44]颜海华.宝钢电机变压器试验系统的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2012,硕士.
[45]闫婧,代朝猛,周雪飞,张亚雷.碳纳米管复合材料用于削减水环境中污染物的研究进展[J].材料导报,2015,01:127-131.
[46]刘高扬.Leader-following多智能体复杂动态网络的自适应同步与控制[D].三峡大学,应用数学,2013,硕士.
[47]张平.论政府网站形象的建构与传播[D].南京师范大学,传播学,2012,硕士.
[48]霍伟伟.李白和崔致远诗歌思想的比较研究[D].青岛大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[49]樊继营.水平偏心受荷群桩中桩—土—桩相互作用研究[D].浙江大学,岩土工程,2013,硕士.
[50]刘旭霞.Littrow-Offner分光成像系统的研究与设计[D].苏州大学,光学工程,2013,硕士.