抗电磁辐射精纺毛织物的抗辐射机制研究

　　东华大学纺织面料技术教育部重点实验室 江苏丹阳毛纺织股份有限公司

　　由于不锈钢纤维较普通纤维有导电、耐高温、耐腐蚀等性能，可以屏蔽周围环境的电磁波辐射和消除化学纤维的静电，所以在防电磁辐射的纺织品中得到了大量的应用。比如防静电工作服、防电磁辐射服、高压带电作业服等。通常电磁屏蔽一般是对10kHz以上交变电磁场的屏蔽，而且屏蔽材料的吸收反射特性是随着频率的变化而变化的，抗电磁波辐射织物的原理主要是通过屏蔽体对电磁波的反射、吸收和在屏蔽体内的多次反射所引起的衰减，衡量一种屏蔽材料的性能优势最主要的就是材料的吸收、反射性能。

　　我们采用同轴发射法等，通过散射方程反演出材料的相对复介电常数与相对磁导率，进一步探究含不锈钢织物在不同频率下的电磁辐射机制。

　　实验原料包括纱线、织物，选用由山东莱芜龙志工贸有限公司不锈钢金属微丝厂生产的钢号为316L的不锈钢长丝，和精纺毛纱纺出4种不同规格的纱线。而实验用的织物由SL7900C全自动箭杆试样机织造，共设计了10块不同规格的平纹织物。织物密度越大，纱线之间的缝隙就越小，电磁波就越不容易轻易地通过衍射、干涉或直接穿过织物。

　　影响织物电磁屏蔽效能的主要因素是不锈钢的含量，不锈钢的本身特性决定了对电磁波的吸收和反射能力，所以研究不锈钢和羊毛的电磁特性对织物的抗电磁屏蔽效果具有很重要的意义。

　　通过实验分析我们发现，含不锈钢包芯纱织物的屏蔽效能随着频率的增大也是下降的，不锈钢的相对磁导率也随着频率的增大而减小，不锈钢材料对平面电磁波的反射也是随着电磁波频率的变大而变小，三者的趋势一样，也就是说不锈钢的磁导率随着频率的变大而减小，导致了它对电磁波反射能力的变小，对织物的屏蔽效果的减弱。

　　这是因为在频率较低的时候，高磁导率材料具有比较低的磁阻特性，使磁场通过磁阻小的通道而不扩散到周围的空间去，从而起到屏蔽的作用。屏蔽材料的磁阻与磁导率成反比，磁导率越大，磁阻越小，因此这也是屏蔽体通常选用铁磁材料的原因，如铁、硅钢片、坡莫合金等。从不锈钢的磁导率随着频率的变化而不断减小可以看出，不锈钢对于电磁波是具有吸收能力的，并且随着频率的变化其吸收能力开始逐渐变小。

　　我们主要研究了抗点比屏蔽毛织物在频率为50MHz~2GHz范围内的屏蔽原理，通过数据图像分析了解到不锈钢长丝磁导率的变化对于屏蔽效果的影响具有一定的关联性，发现不锈钢的高磁导率能使织物表面形成一层磁导的网络，对电磁波的反射和吸收衰减到了决定性的作用。其对电磁波的屏蔽以反射为主，并具有一定程度的吸收损耗衰减，并且随着频率的变大有变小的趋势。

　　因此，具有良好的导磁性能的材料能提供较好的屏蔽效能，因为电磁波具有电场分量。而不锈钢在这方面是符合作为屏蔽材料的条件的，这也是大量抗电磁辐射的纺织品用不锈钢纤维的原因所在。

来源：中国纺织报