電磁屏蔽織物及服裝的效能評(píng)價(jià)方法研究.pdf

1、迄今為止，由于國(guó)際上尚無(wú)民用防電磁輻射產(chǎn)品沒(méi)有統(tǒng)一的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，電磁屏蔽服裝的效能評(píng)價(jià)采用織物的屏蔽效能來(lái)表征是不科學(xué)的，服裝的電磁屏蔽效能不僅受到織物的影響，服裝款式的影響也巨大。因此，研究紡織品服裝的屏蔽效能，建立科學(xué)的測(cè)試方法對(duì)指導(dǎo)電磁屏蔽紡織品服裝的開(kāi)發(fā)和規(guī)范市場(chǎng)具有重要意義。
　　 本文從電磁理論的研究入手，利用時(shí)諧電磁場(chǎng)原理，通過(guò)測(cè)試屏蔽體內(nèi)點(diǎn)頻信號(hào)衰減來(lái)計(jì)算電磁屏蔽效能，建立了國(guó)內(nèi)首創(chuàng)的“大樣開(kāi)窗法”織物及服裝電磁屏

2、蔽效能測(cè)試系統(tǒng)，并制定了基于“大樣開(kāi)窗法”的電磁屏蔽織物及服裝效能評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)，利用該系統(tǒng)對(duì)影響防輻射服裝屏蔽效能的各種因素展開(kāi)理論與實(shí)驗(yàn)研究完成本學(xué)位論文。
　　 首先，本文依據(jù)電磁場(chǎng)和時(shí)諧電磁場(chǎng)理論，研究和探討了電磁屏蔽體的效能影響因素和規(guī)律，揭示電磁屏蔽織物及服裝的屏蔽原理。在感應(yīng)電磁場(chǎng)環(huán)境下，全封閉球面屏蔽體的屏蔽效能與電磁信號(hào)源的功率、測(cè)試點(diǎn)與信號(hào)源的距離、屏蔽體接地、球面屏蔽材料，以及測(cè)試空間有無(wú)金屬物體等因素有密

3、切相關(guān)。依據(jù)時(shí)諧電磁場(chǎng)理論，當(dāng)屏蔽體處于感應(yīng)場(chǎng)內(nèi)，屏蔽體內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度比平面波遠(yuǎn)區(qū)場(chǎng)復(fù)雜得多，理論計(jì)算求解球面屏蔽體內(nèi)場(chǎng)強(qiáng)與服裝屏蔽體內(nèi)的實(shí)際場(chǎng)強(qiáng)有較大差距。由電磁趨膚效應(yīng)可知，金屬織物涂層厚度達(dá)到一定值時(shí)，涂層厚度增加對(duì)屏蔽效能的貢獻(xiàn)有限。同一電磁屏蔽織物信號(hào)源頻率越高屏蔽效能越好，屏蔽效能與涂層的磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率密切相關(guān)，磁導(dǎo)率和電導(dǎo)率高的金屬電磁屏蔽效能好。由于服裝是不規(guī)則屏蔽體，利用理想球面屏蔽體模型計(jì)算屏蔽效能與服裝實(shí)際情況具有

4、相關(guān)關(guān)系，但由于防電磁輻射服裝一般有領(lǐng)口、袖口、門禁等開(kāi)口，所以屏蔽效能會(huì)大大降低，研究表明：不能簡(jiǎn)單地利用織物的屏蔽效能表征服裝的實(shí)際屏蔽效能，需要經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量來(lái)評(píng)價(jià)服裝的屏蔽效能。
　　 為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和證明上述理論，本課題采用自行研制的“大樣開(kāi)窗法”織物及服裝電磁屏蔽測(cè)試系統(tǒng)作為研究手段。該系統(tǒng)綜合了國(guó)際上通行的“大樣法”和“開(kāi)窗法”的優(yōu)點(diǎn)，系統(tǒng)可以在同一實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)織物和服裝的屏蔽效能進(jìn)行效能評(píng)價(jià)。本系統(tǒng)的電磁波信號(hào)源

5、采用點(diǎn)頻發(fā)射，覆蓋高中低頻頻段(100KHZ，13.56MHZ，915MHZ，2000MHZ)，具有電磁輻射場(chǎng)源的代表性，覆蓋主要家用電器和民眾生活環(huán)境的主要電磁污染源的頻率范圍。電磁波信號(hào)接受系統(tǒng)采用場(chǎng)強(qiáng)儀在微波暗室接收的衰減電磁波信號(hào)，通過(guò)換算得出織物和服裝的屏蔽效能。
　　 “大樣開(kāi)窗法”織物及服裝電磁屏蔽效能測(cè)試系統(tǒng)和方法可對(duì)各種款式防電磁服裝進(jìn)行效能評(píng)價(jià)，通過(guò)測(cè)試發(fā)現(xiàn)：電磁輻射服裝的屏蔽效能對(duì)開(kāi)口、狹縫、以及織物的物理

6、狀態(tài)(干濕狀態(tài))有密切關(guān)系。相對(duì)而言，服裝狹縫對(duì)屏蔽效能的影響更為顯著，濕態(tài)織物具有低頻信號(hào)源具有衰減，高頻衰減不顯著。同一電磁屏蔽織物制成不同款式服裝后，服裝的極限屏蔽效能不會(huì)超過(guò)織物的屏蔽效能，服裝暴露面積越大屏蔽效能越差，圍裙類暴露面積過(guò)大的服裝基本不具有電磁屏蔽效能。
　　 傳統(tǒng)觀點(diǎn)把織物的抗靜電和防輻射視為同一電學(xué)屬性，為了探討兩者之間的區(qū)別與聯(lián)系，本文還研究了有機(jī)導(dǎo)電短纖維混紡紗的導(dǎo)電性和電磁屏蔽效能的關(guān)系，當(dāng)有機(jī)導(dǎo)