导电织物的电磁屏蔽性能研究进展

郭馨，王威

（天津工业大学，天津300000）

1 引言

随着科学技术的高速发展，由于工作、学习、生活的需要，电脑、手机等电子产品无处不在，以及一些通讯设备，高压输电网和一些医用设备等的广泛使用，使得电磁辐射污染越来越严重，因此对于研究制作具有电磁屏蔽的织物有重要意义。

2 电磁辐射

电磁辐射污染是人们在使用产生电磁辐射的设备的过程中泄漏的电磁能量传播到空间或是电磁能量以电磁波形式由辐射源发射到空间的现象。

2.1 电磁辐射污染的分类

电磁辐射污染分为天然电磁辐射污染和人为电磁辐射污染两种。天然电磁辐射源于自然界，是由某些自然现象而引起的，如，雷电，云层放电，火山爆发等。这些自然现象会产生严重的电磁干扰。人为电磁辐射污染主要是由于电器设备在正常工作中所产生的各种不同波长和频率的电磁波，分为以下几类，（1）手机，电脑，电冰箱，微波炉等家用电器的使用；（2）高压输电线路和变电站等产生的交变磁场，会产生严重的电磁干扰。（3）广播电视发射塔是城市中最大的电磁辐射源。（4）在交通运输方面，飞机，电气化铁路，地铁等会产生电磁辐射。（5）在医疗方面，医疗设备会产生强辐射对人体健康将产生不良的影响。

2.2 电磁辐射的危害

电磁辐射的危害会对电气设备造成电磁干扰及对人的身体健康造成影响，电磁波会对仪器设备产生干扰甚至会影响仪器的正常运行，例如与我们日常工作密切相关的计算机，在处理一些数据和信息时，电磁波可能会致使信息的泄露，因此电磁屏蔽对于设备的防护会有很重要的作用。其次电磁辐射可造成人体组织或器官的不可恢复的伤害，会刺激人的神经系统使得其功能发生变化，也会影响人的感觉系统及免疫系统从而危害人的身体健康。所以具有电磁屏蔽功能的材料对设备及人体健康有很好的防护作用，对社会的发展起到重要的作用。

3 导电织物及其电磁屏蔽性能

3.1 聚吡咯导电织物的电磁屏蔽性能

聚吡咯导电织物的制备方法目前有化学氧化聚合和电化学聚合，在前两种方法的研究基础上，人们又探索出了模板法溶胶-凝胶法和静电纺丝法。这些方法相比较，化学氧化法合成聚吡咯相对简单，容易操作，合成的聚吡咯具有较好的稳定性，目前用此方法制备的导电织物的电磁屏蔽效能可达19 dB，此效能值与国家规定在各个领域的标准还有差距，还需继续研究有待提高。

3.2 镀银织物的电磁屏蔽性能

镀银织物具有良好的导电性，电磁屏蔽效能，且具有良好的耐高温行能，不仅仅可以用于防电磁辐射的领域还可以用于防静电，抗菌，织物电极等方面。目前通过化学镀银的方法制备的织物电磁屏蔽效能能达到76.7 dB，此电磁屏蔽效能已达到航天及军用设备的屏蔽标准，同时此镀银织物按照水洗的标准进行测试，水洗10次之后其电磁屏蔽效能仍能达到45 dB，因此镀银织物在电磁屏蔽领域会起到很重要的作用，具有十分广泛的应用前景和使用价值。

3.3 碳纤维织物的电磁屏蔽性能

碳纤维制备的导电织物属于编织型导电织物，其制作工序是使用碳纤维进行编织，从而制备导电织物。碳纤维具有良好的电传导性和热传导性，阻燃性能好，热膨胀系数极低，同时具有低辐射线吸收性，非磁性和不磁性化，极好的振动阻尼性，抗疲劳和抗蠕变性能，而且碳纤维是一种高性能增强纤维，具有明显的各向异性，沿纤维轴向强度高，模量高，同时具有良好的电磁屏蔽性能。Jou研究的碳纤维织物的叠加方式和层数与复合材料的电磁屏蔽性能之间的关系。研究表明，碳纤维织物的层数从一层增加到三层时，复合材料的电磁屏蔽效能可以由50 dB提高到70 dB，所以高复合材料的SE值可以通过增加碳纤维织物的层数从而得到有效的提高。

4 总结

随着科技的进步与发展，电子设备在人们日常生活中地位的提升，在给人们的生活带来益处的同时也存在一些问题。电子设备借助电磁波传递信息，但电磁波也会产生电磁辐射，因此制备具有电磁屏蔽性能的材料已成为人们关注的问题。