含金屬纖維紗線的介電常數(shù)測(cè)試與計(jì)算.pdf

1、金屬纖維是一種新型高性能纖維，兼具金屬優(yōu)良的導(dǎo)熱、導(dǎo)電等性能和普通纖維的柔軟、可紡性等性能。金屬纖維紗線多由普通纖維和金屬纖維以一定的方式制成。目前金屬纖維紗線是制備具有電磁功能織物的首選。所以研究含金屬纖維紗線的介電常數(shù)對(duì)于理解該類織物的電磁性能至關(guān)重要。
　　金屬的介電常數(shù)非常復(fù)雜，所以當(dāng)金屬纖維和普通纖維混合時(shí)，其介電常數(shù)也表現(xiàn)出復(fù)雜的特性。因此，為了探究金屬纖維紗線混合體的介電常數(shù)及其測(cè)量方法，本課題采用聚酯(PET)板和

2、銅板以不同的排列方式，分別模擬了普通紗線簡(jiǎn)單的混合關(guān)系、金屬纖維和紡織纖維簡(jiǎn)單的混合關(guān)系;進(jìn)一步用金屬纖維紗線與環(huán)氧樹脂進(jìn)行混合，形成等效串聯(lián)和并聯(lián)關(guān)系。最后，分別測(cè)試不同串聯(lián)和并聯(lián)條件下的介電常數(shù)，研究其影響因素和介電常數(shù)計(jì)算公式，推算測(cè)試值和計(jì)算值的一致性，以探索含金屬纖維紗線的介電性能。
　　研究結(jié)果表明:
　　(1)PET板與空氣分別形成串聯(lián)、并聯(lián)關(guān)系時(shí)，等效介電常數(shù)的測(cè)試值與計(jì)算值基本相等，誤差較小。隨著試樣中PE

3、T體積百分比增加，介電常數(shù)增大。且隨著頻率增大介電常數(shù)呈現(xiàn)減小趨勢(shì)。
　　(2)PET板和銅板形成串聯(lián)關(guān)系時(shí)，等效介電常數(shù)的測(cè)試與計(jì)算結(jié)果誤差很小。等效介電常數(shù)與兩種介質(zhì)的體積百分比成非線性相關(guān)關(guān)系。隨著試樣中空氣所占比例增加，誤差逐漸增大。
　　PET板、銅板和空氣形成并聯(lián)關(guān)系時(shí)，介電常數(shù)測(cè)試值與計(jì)算值的誤差波動(dòng)較小。介電常數(shù)與PET含量基本成線性相關(guān)關(guān)系。極板間加入銅之后，介電常數(shù)的復(fù)雜性遠(yuǎn)高于極板間只存在PET板時(shí)的模

4、型。
　　PET板、銅板、空氣三者混合時(shí)，此模型最接近含金屬纖維紗線的結(jié)構(gòu)。
　　(3)當(dāng)棉/不銹鋼紗線與樹脂形成的復(fù)合體為并聯(lián)關(guān)系時(shí)，隨著試樣中紗線體積百分比增加和紗線中不銹鋼纖維含量增加，試樣介電常數(shù)逐漸增大。并通過(guò)計(jì)算得出紗線的介電常數(shù)。
　　當(dāng)棉/不銹鋼紗線與樹脂形成的復(fù)合體為無(wú)數(shù)串聯(lián)和并聯(lián)關(guān)系時(shí)，隨著試樣中紗線體積百分比增加和紗線中不銹鋼纖維含量增加，試樣介電常數(shù)逐漸增大。由于此模型情況較為復(fù)雜，因此并沒(méi)有計(jì)