東華大學紡織面料技術教育部重點實驗室 江蘇丹陽毛紡織股份有限公司
由于不銹鋼纖維較普通纖維有導電、耐高溫、耐腐蝕等性能，可以屏蔽周圍環(huán)境的電磁波輻射和消除化學纖維的靜電，所以在防電磁輻射的紡織品中得到了大量的應用。比如防靜電工作服、防電磁輻射服、高壓帶電作業(yè)服等。通常電磁屏蔽一般是對10kHz以上交變電磁場的屏蔽，而且屏蔽材料的吸收反射特性是隨著頻率的變化而變化的，抗電磁波輻射織物的原理主要是通過屏蔽體對電磁波的反射、吸收和在屏蔽體內的多次反射所引起的衰減，衡量一種屏蔽材料的性能優(yōu)勢最主要的就是材料的吸收、反射性能。
我們采用同軸發(fā)射法等，通過散射方程反演出材料的相對復介電常數(shù)與相對磁導率，進一步探究含不銹鋼織物在不同頻率下的電磁輻射機制。
實驗原料包括紗線、織物，選用由山東萊蕪龍志工貿有限公司不銹鋼金屬微絲廠生產(chǎn)的鋼號為316L的不銹鋼長絲，和精紡毛紗紡出4種不同規(guī)格的紗線。而實驗用的織物由SL7900C全自動箭桿試樣機織造，共設計了10塊不同規(guī)格的平紋織物。織物密度越大，紗線之間的縫隙就越小，電磁波就越不容易輕易地通過衍射、干涉或直接穿過織物。
影響織物電磁屏蔽效能的主要因素是不銹鋼的含量，不銹鋼的本身特性決定了對電磁波的吸收和反射能力，所以研究不銹鋼和羊毛的電磁特性對織物的抗電磁屏蔽效果具有很重要的意義。
通過實驗分析我們發(fā)現(xiàn)，含不銹鋼包芯紗織物的屏蔽效能隨著頻率的增大也是下降的，不銹鋼的相對磁導率也隨著頻率的增大而減小，不銹鋼材料對平面電磁波的反射也是隨著電磁波頻率的變大而變小，三者的趨勢一樣，也就是說不銹鋼的磁導率隨著頻率的變大而減小，導致了它對電磁波反射能力的變小，對織物的屏蔽效果的減弱。
這是因為在頻率較低的時候，高磁導率材料具有比較低的磁阻特性，使磁場通過磁阻小的通道而不擴散到周圍的空間去，從而起到屏蔽的作用。屏蔽材料的磁阻與磁導率成反比，磁導率越大，磁阻越小，因此這也是屏蔽體通常選用鐵磁材料的原因，如鐵、硅鋼片、坡莫合金等。從不銹鋼的磁導率隨著頻率的變化而不斷減小可以看出，不銹鋼對于電磁波是具有吸收能力的，并且隨著頻率的變化其吸收能力開始逐漸變小。
我們主要研究了抗點比屏蔽毛織物在頻率為50MHz~2GHz范圍內的屏蔽原理，通過數(shù)據(jù)圖像分析了解到不銹鋼長絲磁導率的變化對于屏蔽效果的影響具有一定的關聯(lián)性，發(fā)現(xiàn)不銹鋼的高磁導率能使織物表面形成一層磁導的網(wǎng)絡，對電磁波的反射和吸收衰減到了決定性的作用。其對電磁波的屏蔽以反射為主，并具有一定程度的吸收損耗衰減，并且隨著頻率的變大有變小的趨勢。
因此，具有良好的導磁性能的材料能提供較好的屏蔽效能，因為電磁波具有電場分量。而不銹鋼在這方面是符合作為屏蔽材料的條件的，這也是大量抗電磁輻射的紡織品用不銹鋼纖維的原因所在。
來源：中國紡織報
