電磁屏蔽材料是阻止電磁波在空間傳播或阻止電磁波進入保護空間的一種措施。通常,采用具有一定電導率的材料實現(xiàn)高頻電磁屏蔽,采用一定磁導率的材料實現(xiàn)低頻電磁屏蔽。而這些材料基本都是硬質(zhì)金屬材料。隨著電子元器件的小型化、設(shè)備外形的多樣化、服用電磁屏蔽材料等的發(fā)展,對電磁屏蔽材料提出了柔性和彈性的需求,且需要輕質(zhì)和寬頻。需要開發(fā)一種具有彈性的電磁屏蔽材料,即隨著拉伸其電磁屏蔽效能不降低,以提高電磁屏蔽材料的尺寸適應(yīng)性,滿足設(shè)備外形多樣化等的屏蔽需求。本課題基于不銹鋼混紡紗的彈性電磁屏蔽織物開發(fā)及性能研究,以氨綸絲為芯紗,外包不銹鋼/棉混紡紗或鍍銀紗線,形成具有彈性的導電紗線;以這些紗線,按照一定的規(guī)律,織造成彈性電磁屏蔽織物;系統(tǒng)探究了彈性導電紗線、織物的力學性能,應(yīng)變-電阻關(guān)系,以及應(yīng)變-電磁屏蔽效能關(guān)系,預測彈性導電織物的可行性,明確織物在不同彈性伸長條件下的電磁屏蔽效能及其影響因素。主要包括:(1)彈性電磁屏蔽紗線制備及其應(yīng)變-電阻關(guān)系研究以氨綸絲為芯紗、外包不銹鋼/棉混紡紗,以及不銹鋼/棉混紡紗氨綸包覆紗的方式,制備系列彈性不銹鋼混紡紗線;以鍍銀紗線與氨綸絲并合,制備鍍銀復合彈性紗。采用Instron5566,對紗線的力學性能進行測試,測試紗線的斷裂強伸性以及反復拉伸下定伸長彈性回復率,研究紗線的彈性性能。采用萬用表與Instron5566結(jié)合的方法,測試紗線在不同拉伸條件下的電學性能即電阻的變化,研究紗線的應(yīng)變-電阻的關(guān)系。由這些數(shù)據(jù)預測制備彈性導電織物的可行性。結(jié)果表明,以氨綸絲為芯紗,不銹鋼/棉(SS/C)混紡紗為外包紗,制成的不銹鋼纖維包覆紗,大大提高了紗線的彈性,但氨綸絲的存在影響不銹鋼短纖間的接觸,使電阻略低于同樣不銹鋼含量的SS/C混紡紗;紗線中不銹鋼短纖對彈性有削弱作用,含量高電阻低,彈性較差。在拉伸過程中,無論處于哪個拉伸應(yīng)變階段,30%不銹鋼含量的包覆紗的電阻均小于20%不銹鋼含量的包覆紗。兩種紗線的電阻均是隨著應(yīng)變的增加,出現(xiàn)先升高,后降低的趨勢,不銹鋼纖維在紗線中的接觸狀態(tài)直接影響電阻的大小。將SS/C氨包紗與棉/氨包紗或者氨綸絲合股,得到的氨并紗,電阻降低,且穩(wěn)定性好。由此可知上述對彈性紗線的測試可知,制備彈性導電織物是可行的。(2)彈性電磁屏蔽織物制備及其力學和電學性能研究以上述制備的SS/C氨包紗、SS/C混紡紗、SS/C氨并紗等系列導電紗線,按照一定織造方式形成系列緯向彈性、經(jīng)緯雙彈性的電磁屏蔽織物,對織物的力學性能、彈性、電學性能進行測試分析,探索織造方式、紗線性能及成分等對織物強伸性能、彈性等的影響,進一步研究織物的應(yīng)變-電阻關(guān)系。結(jié)果表明,SS/C彈性織物的強伸性能、彈性、電學性能,受紗線的強伸性、彈性、電學性能以及織物結(jié)構(gòu)的影響。在同樣紗支和密度條件下,不銹鋼含量分別為20%和30%時,SS/C氨包紗并合氨綸構(gòu)成的彈性紗線織物,其強伸性、彈性性能相當。雙彈織物的強力高于緯彈織物,并且雙彈織物緯向塑性變形率較小。在拉伸過程中,由于雙彈織物經(jīng)紗中氨綸絲多,影響不銹鋼短纖間的接觸,所以其電阻高于緯彈織物�？椢飸�(yīng)變-電阻變化狀態(tài)分為兩種,一是隨著拉伸體積電阻逐漸降低;二是隨著拉伸體積電阻先增加后降低�？椢飸�(yīng)變-體積電阻受兩方面的影響,一是SS/C導電紗線彼此間的電接觸程度的變化;二是SS/C導電紗線受力后,紗線中不銹鋼纖維之間接觸的緊密程度。(3)彈性電磁屏蔽織物SE效能的研究通過對SS/C氨包紗彈性導電紗線、以及由其構(gòu)成的彈性導電織物的力學、彈性及電學性能的分析,明確了該類紗線和織物的彈性特點及應(yīng)變-電阻特性。其中,紗線的電阻會在拉伸過程中發(fā)生變化;織物的體電阻也會隨著應(yīng)變發(fā)生變化。這些研究對于開發(fā)電磁屏蔽彈性織物具有重要的指導意義,但是還需要通過彈性屏蔽織物的SE研究進行驗證。本章采用屏蔽室法測試織物的應(yīng)變-SE,明確彈性織物隨著拉伸SE的變化趨勢,以及影響SE的因素。結(jié)果表明,同一種織物,熨燙后,織物表面褶皺減少,對電磁波的散射減少,導致SE下降;對不同織物而言,SE受多種因素影響,不能僅靠表面褶皺的變化來判斷SE的變化。彈性不銹鋼/棉電磁屏蔽織物的SE受彈性大小的影響,尤其是紗線中氨綸絲的存在,影響不銹鋼短纖之間的接觸,使紗線的電阻增加,導致緯彈織物的SE優(yōu)于雙彈織物。電磁波垂直極化測試條件下,彈性不銹鋼/棉電磁屏蔽織物的應(yīng)變-SE分為兩種情況:一是拉伸前后SE基本一致,二是隨著拉伸SE降低;而當電磁波水平極化測試時,緯向彈性織物的SE隨著拉伸SE而增加。同樣的,鍍銀纖維/氨包紗織物應(yīng)變-SE也有前述三種情況。
【學位單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TS106
【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 材料屏蔽機理及屏蔽效能
    1.2 電磁屏蔽織物及其SE的影響因素
    1.3 電磁屏蔽織物的開發(fā)現(xiàn)狀
    1.4 彈性電磁屏蔽材料研發(fā)現(xiàn)狀
    1.5 本文研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 實驗材料
    2.2 彈性導電紗線參數(shù)的測試
    2.3 電磁屏蔽織物參數(shù)測試
    2.4 織物SE測試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 彈性不銹鋼混紡紗線的力學和彈性及電學性能研究
    3.1 氨綸芯絲的斷裂現(xiàn)象
    3.2 SS/C氨包紗的力學性能
    3.3 SS/C氨包紗的彈性
    3.4 SS/C氨包紗的電學性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 彈性不銹鋼/棉織物的力學性能及電學性能研究
    4.1 彈性不銹鋼/棉織物的力學性能
    4.2 彈性不銹鋼織物的彈性
    4.3 織物的表面電阻
    4.4 織物的體積電阻
    4.5 本章小結(jié)
第五章 彈性不銹鋼/棉織物的SE
    5.1 彈性不銹鋼/棉織物的SE
    5.2 鍍銀纖維/氨包紗織物的SE
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 本課題的創(chuàng)新點
    6.3 不足與展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間的研究成果
致謝

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 魏作紅;徐麗慧;檀國登;;銅/鎳磷合金復合鍍滌綸電磁屏蔽織物的制備[J];北京服裝學院學報(自然科學版);2015年04期

2 吳雪艷;姚愷;安振濤;高欣寶;張倩;;非晶態(tài)Ni-Fe-P和Ni-P合金屏蔽織物的制備及其性能比較研究[J];功能材料;2015年20期

3 肖紅;施楣梧;鈔杉;唐章宏;王群;;機織物有效結(jié)構(gòu)模型的電磁屏蔽效能影響因素[J];紡織學報;2015年07期

4 肖紅;唐章宏;王群;施楣梧;;電磁屏蔽織物的導電網(wǎng)格結(jié)構(gòu)及其屏蔽效能的一般影響規(guī)律研究[J];紡織學報;2015年02期

5 劉梅城;洪杰;;不銹鋼纖維/磁性滌綸纖維織物電磁屏蔽性能研究[J];現(xiàn)代紡織技術(shù);2014年02期

6 肖紅;施楣梧;;電磁紡織品研究進展[J];紡織學報;2014年01期

7 游國民;王進美;許云生;劉剛中;潘峰;;羊毛和銀纖維混紡織物電磁屏蔽性能探討及研究[J];山東紡織科技;2012年05期

8 張麗娟;李瑞洲;邢國江;;鍍銀混紡紗電磁屏蔽織物的開發(fā)與屏蔽效能[J];上海紡織科技;2011年07期

9 蘭建國;;銀纖維短纖織物的電磁屏蔽效能研究[J];濟南紡織服裝;2010年04期

10 陳穎;高緒珊;童儼;;涂鎳導電滌綸電磁屏蔽織物的研究[J];上海紡織科技;2010年10期

相關(guān)碩士學位論文 前4條

1 程嵐;復合結(jié)構(gòu)電磁屏蔽織物的設(shè)計及其性能研究[D];西南大學;2015年

2 雷開強;鎳/聚苯胺/PTT電磁屏蔽織物的制備及其性能[D];東華大學;2015年

3 劉衍素;電磁屏蔽織物模型驗證與分析[D];青島大學;2014年

4 劉杰英;PBST纖維及產(chǎn)品力學性能和織物風格研究[D];東華大學;2010年

本文編號：2854164