碳纤维电磁屏蔽材料的分类与用途解析

  随着科技的迅速发展,电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用,随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的速度增长。电磁波在传播途中遇到障碍物时,受障碍物的反射和吸收作用,能量发生衰减。碳纤维电磁屏蔽织物织物具有良好的导电性能,又可保持织物材料透气、柔韌、可折叠、粘结等特性,可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等,以保障人身、信息安全等,是理想的碳纤维电磁屏蔽织物材料。其按照制备工艺可分为以下几种。

  1.涂层屏蔽织物

  涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料;或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料,涂覆在织物表面,使织物具有电磁蔽效果。该方法制备的屏蔽织物材料屏蔽效果一般、不透气、手感性较差,目前应用较为局限。使用聚吡咯和AgPd金属混合物在织物或非织造布上涂层,得到产品的屏蔽效果在8-80dB,并具有良好的吸波性能,是一种比较有前途的吸波纺织品。在经蒽醌磺酸或萘磺酸处理的聚吡咯内加入适量的Ag纳米粒子,涂覆于PET织物表面,屏蔽性能超过30dB,并且屏蔽机制以涂层材料的吸波为主。研究人员在PET织物上聚合一层本征型导电聚合体,其复合织物材料屏蔽效果达到36dB。研究人员采用单臂碳纳米管作为导电填料,制备的单臂碳纳米管无纺布厚度在100nm—1μm,材料的性能优良且比重较轻。

  2.贴金属箔

  贴金属箔是利用铝箔和铜箔等金属薄膜同织物经胶黏剂复合制成的材料,其中表面金属箔起到屏蔽电磁波的作用。它的优点是方法简单、粘结强度高、不易部分脱落、导电性能良好,但织物材料的透气性及柔软程度较差,目前常见的贴金属箔织物多用于消防防护服,主要通过反射高温辐射能,达到保护人体的作用。

  3.导电纤维混纺织物

  该类织物主要将导电纤维与普通纤维经混纺技术织成的织物。常用的导电纤维主要有镍纤维、铜纤维和碳纤维等,这种工艺制备的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料主要应用于防辐射服、保密室窗帘、精密仪器防护罩及活动式屏蔽帐篷等。研究人员将铜纤维与PET纤维等混纺制出的碳纤维电磁屏蔽织物织物,表面覆有金属 Cu、Zn、Sn纤维材料,在30-1000 MHz频率范围内,屏蔽效果达到30dB以上,进行6层层压的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料屏蔽效果达到55dB以上。中国山西华丽服饰科技发展有限公司开发的碳纤维电磁屏蔽织物织物材料,将不锈钢纤维均匀分布在涤棉纤维中,在10GHz时织物的屏蔽性能达到34.77dB。

  4.多离子碳纤维电磁屏蔽织物织物

  多离子碳纤维电磁屏蔽织物织物材料是当今最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,采用先进的物理和化学工艺对金属进行离子化处理。目前国内产业化的主要是红豆集团与科研单位联合开发的多离子碳纤维电磁屏蔽织物夹克衫,其电磁辐射屏蔽衰减达到99.4%,可用于多种场合的电磁辐射防护,也可应用于军队保密、伪装等领域。

 

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