導電織物的電磁屏蔽性能研究進展

郭馨，王威

（天津工業大學，天津300000）

1 引言

隨著科學技術的高速發展，由于工作、學習、生活的需要，電腦、手機等電子產品無處不在，以及一些通訊設備，高壓輸電網和一些醫用設備等的廣泛使用，使得電磁輻射污染越來越嚴重，因此對于研究制作具有電磁屏蔽的織物有重要意義。

2 電磁輻射

電磁輻射污染是人們在使用產生電磁輻射的設備的過程中泄漏的電磁能量傳播到空間或是電磁能量以電磁波形式由輻射源發射到空間的現象。

2.1 電磁輻射污染的分類

電磁輻射污染分為天然電磁輻射污染和人為電磁輻射污染兩種。天然電磁輻射源于自然界，是由某些自然現象而引起的，如，雷電，云層放電，火山爆發等。這些自然現象會產生嚴重的電磁干擾。人為電磁輻射污染主要是由于電器設備在正常工作中所產生的各種不同波長和頻率的電磁波，分為以下幾類，（1）手機，電腦，電冰箱，微波爐等家用電器的使用；（2）高壓輸電線路和變電站等產生的交變磁場，會產生嚴重的電磁干擾。（3）廣播電視發射塔是城市中最大的電磁輻射源。（4）在交通運輸方面，飛機，電氣化鐵路，地鐵等會產生電磁輻射。（5）在醫療方面，醫療設備會產生強輻射對人體健康將產生不良的影響。

2.2 電磁輻射的危害

電磁輻射的危害會對電氣設備造成電磁干擾及對人的身體健康造成影響，電磁波會對儀器設備產生干擾甚至會影響儀器的正常運行，例如與我們日常工作密切相關的計算機，在處理一些數據和信息時，電磁波可能會致使信息的泄露，因此電磁屏蔽對于設備的防護會有很重要的作用。其次電磁輻射可造成人體組織或器官的不可恢復的傷害，會刺激人的神經系統使得其功能發生變化，也會影響人的感覺系統及免疫系統從而危害人的身體健康。所以具有電磁屏蔽功能的材料對設備及人體健康有很好的防護作用，對社會的發展起到重要的作用。

3 導電織物及其電磁屏蔽性能

3.1 聚吡咯導電織物的電磁屏蔽性能

聚吡咯導電織物的制備方法目前有化學氧化聚合和電化學聚合，在前兩種方法的研究基礎上，人們又探索出了模板法溶膠-凝膠法和靜電紡絲法。這些方法相比較，化學氧化法合成聚吡咯相對簡單，容易操作，合成的聚吡咯具有較好的穩定性，目前用此方法制備的導電織物的電磁屏蔽效能可達19 dB，此效能值與國家規定在各個領域的標準還有差距，還需繼續研究有待提高。

3.2 鍍銀織物的電磁屏蔽性能

鍍銀織物具有良好的導電性，電磁屏蔽效能，且具有良好的耐高溫行能，不僅僅可以用于防電磁輻射的領域還可以用于防靜電，抗菌，織物電極等方面。目前通過化學鍍銀的方法制備的織物電磁屏蔽效能能達到76.7 dB，此電磁屏蔽效能已達到航天及軍用設備的屏蔽標準，同時此鍍銀織物按照水洗的標準進行測試，水洗10次之后其電磁屏蔽效能仍能達到45 dB，因此鍍銀織物在電磁屏蔽領域會起到很重要的作用，具有十分廣泛的應用前景和使用價值。

3.3 碳纖維織物的電磁屏蔽性能

碳纖維制備的導電織物屬于編織型導電織物，其制作工序是使用碳纖維進行編織，從而制備導電織物。碳纖維具有良好的電傳導性和熱傳導性，阻燃性能好，熱膨脹系數極低，同時具有低輻射線吸收性，非磁性和不磁性化，極好的振動阻尼性，抗疲勞和抗蠕變性能，而且碳纖維是一種高性能增強纖維，具有明顯的各向異性，沿纖維軸向強度高，模量高，同時具有良好的電磁屏蔽性能。Jou研究的碳纖維織物的疊加方式和層數與復合材料的電磁屏蔽性能之間的關系。研究表明，碳纖維織物的層數從一層增加到三層時，復合材料的電磁屏蔽效能可以由50 dB提高到70 dB，所以高復合材料的SE值可以通過增加碳纖維織物的層數從而得到有效的提高。

4 總結

隨著科技的進步與發展，電子設備在人們日常生活中地位的提升，在給人們的生活帶來益處的同時也存在一些問題。電子設備借助電磁波傳遞信息，但電磁波也會產生電磁輻射，因此制備具有電磁屏蔽性能的材料已成為人們關注的問題。