电磁波屏蔽织物发展现状及测试方法
本人是电子学硕士毕业，在网上开了一个专门的防辐射服装的店，下面是我研究了很多文章后的一个总结，希望能给准妈妈们有一些帮助。
随着电子技术的快速发展，现代人在享用电力、电
子信息工业给工作和生活带来空前便利的同时，电磁波已成为一种不容忽视的辐射污染，电磁波防护也成为一个重大课题。因此，如何防止电磁辐射污染，保护环境，保护大众的身体健康，已急迫地提到议事日程。各种电磁屏蔽材料也应运而生，且发展迅速，防电磁辐射纺织品便是其中的一种。
1电磁屏蔽织物的发展前景
当代科技的发展和人民生活水平的不断提高，高科
技的电器产品得到越来越普遍的青睐，如手机、电脑、电视机、微波炉在给人们带来便利和享受的同时，电磁辐射产生的问题也日益严重。为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害，电磁屏蔽织物的需求将越来越大，对电磁屏蔽织物的性能要求也越来越高。电磁屏蔽织物因其独有的柔软性和加工方便的特性，使用越来越广，既可以加工成用于电子产品和器件的导电胶带和导电泡棉，又可以做成服装、包装袋、装饰材料，满足人们日常生活中防止电磁辐射的需要。
2电磁波屏蔽织物的发展现状
电磁波屏蔽织物既具有良好的导电性能，又能保持织物原有的某些特性，因而可以进行粘接、缝制，易于制成不同的几何形状(如导电泡棉、导电胶带)对辐射源进行屏蔽，而且还可以缝制成屏蔽服、屏蔽帽等使工作人员免受电磁波的辐射，是理想的电磁屏蔽材料。按照生产制备技术的不同，电磁波屏蔽织物主要包含以下几种。
2．1金属丝和服用纱线混编织物
金属是电的良导体，因此金属丝被最早应用到电磁
辐射防护材料中。金属丝主要是由铜、镍和不锈钢及它们的合金制造的。金属丝和服用纱线混编的织物防护效果尚可，但手感硬，织物厚且重，服用性能差，已被其他防护织物所取代。
2．2共混纺丝法
将具有电磁屏蔽功能的无机粒子或粉末与普通纤
维切片共混后进行纺丝，可制备具有良好导电性和铁电性的纤维，又使纤维不失去原有的强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。共混法制得的材料具有成本低、寿命长、可靠性高等优点，但屏蔽性能不高，特别是高频时屏蔽性能会下降。而增加填料的用量将损失材料的机械性能。因而对于电磁屏蔽纤维的共混纺丝法的研究将致力于改善填料性能、优化填料排列方式，以达到屏蔽性能、机械性能、工艺性能的和谐统一。
2．3真空镀金属织物
采用真空镀(物理气相沉积)金属技术制备金属织
物主要包含2种，一种是先将金属镀在涤纶薄膜上，再切成丝，镶嵌在织物内；另一种是直接把金属镀覆在织物上，在表面再涂上树脂。有的还在树脂内添加各种色料，增加色彩，改变以往单一银自色的基调。这种真空镀技术镀覆的金属层的厚度一般在3毫米以下，屏蔽效果有限，而且结合力较差，金属很容易脱落，至今在电磁屏蔽领域内还没有得到广泛的应用。
2．4化学镀铅织物
铅板和含铅橡胶材料，早已用作电离辐射的防护。
由于这样材料太笨重，使用很不方便。后来就把铅进行抽丝，编织成布；也有的在织物上喷铅，来代替铅板和含铅橡胶。现在，织物上进行化学镀铅，已进入了开发阶段。目前仅能获得较薄的镀层，还不能作为产品。只有再通过电镀加厚以后，才可使用。
3电磁辐射的来源与危害
电磁辐射是能嚣以电磁波的形式通过空间传播的
现象，具有波的一般特征。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁波谱。波长愈短，频率愈高，辐射的能龌愈大，危害越大。
3．1电磁辐射的来源
电磁辐射的来源主要有以下两类：
天然电磁辐射，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等；
人工电磁辐射，即人工制造的高压系统、电子设备、电器装置等，如空调、电脑、电视机、电冰箱、微波炉、电热毯、手机、微波发射站、高压电线、x光放射线发生器等，在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。
3．2电磁辐射对人体健康的危害
3．2．1对心血管系统的影响
表现为心跳过快过缓、心律不齐、心悸、血压下降，头痛、部分女性经期紊乱，窦性心率不齐、白细胞和血小板减少、乏力、免疫功能下降等。主要表现为主观感觉可有心悸、胸部压迫感等。
3．2．2对神经系统的影响
电磁波可以干扰脑细胞生物电活动。主要表现为头
昏、乏力、睡眠障碍、记忆力减退等。
3．2．3对视觉系统的影响
眼球晶状体散热性能较差，对电磁辐射较敏感。电
磁辐射呵引起晶状体浑浊，加速老化过程，造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力，甚至失明。长期接触一定强度的电磁辐射，可以使机体免疫功能降低，对疾病的抵抗力下降。
3．2．4其他影响
长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液
和细胞原生质发生改变，影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖，诱发癌症及糖尿病、遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病的产生。
4 防辐射纺织品屏蔽效果的表征与测试
4．1防辐射纺织品屏蔽效果的表征
防电磁辐射的效果，通常用屏蔽效率(Shielding Effeetiveness，简称sE)来定量评价屏蔽体的性能，其定义为空间某点上未加屏蔽时的电场强度E0(或磁场强度HO或功率wo)与加屏蔽之后该点的电场强度El(或磁场强度H1或功率W1)的比值的对数，即SE(dB)=2019
(E0／E1)=2019(H0／H1)=1019(WO／W1 o
总屏蔽效应sE的值越大表示材料的屏蔽效能越
好。
4．2防辐射纺织品屏蔽效果的测试方法
目前，国内外关于抗电磁辐射织物屏蔽效能的测试
方法有多种，概括起来主要有远场法、近场法和屏蔽室测试法3大类。
4．2．1远场法
主要用以测试抗电磁辐射织物对电磁波远场(平面
波)的屏蔽效能。ASTM2ES27同轴传输线法，它是美国国家材料实验协会(ASTM)推荐的一种测量屏蔽材料的方法。该方法根据电磁在同轴传输线内传播的主模是横电磁波这一原理，模拟自由空间远场的传输过程，对抗电磁辐射织物进行平面波的测定。采用此装置测试样品的参考试样屏蔽效应值与负载屏蔽效应值之差，即为被测样品的屏蔽效应。其优点是快速简便，无需建立昂贵的屏蔽室及其他辅助设备；测试过程中能量损失小，测试的动态范围较宽，可达80dB(20dB可屏蔽掉90％的电磁波；40dB可屏蔽掉99％的电磁波；60dB可屏蔽掉99．15％的电磁波；80dB可屏蔽掉99．199％的电磁波)，适应范围的频率为30MHz～115GHz。其缺点是只可以测试远场的辐射源，测试的结果受材料与同轴传输装置的接触阻抗的影响，重复性较差。
4．2．2近场法
主要用来测试抗电磁辐射织物对电磁波近场(磁场
为主)的屏蔽效能。改进的MIL2STD2285法，此法的测试基本原理与ASTM--ES27双盒法相同，其优点是能较好地反映材料对近场的屏蔽效能。缺点则是要求试样与开孔有很好的密封，而试样表面电阻的变化、孑L径、屏蔽室和电缆的连接、多次反射等都会影响测量结果。其适用的频率范围为1。30MHz。
4．2．3屏蔽室法
屏蔽室测试法的测试原理是测试有、无抗电磁辐射
织物阻挡时，接收信号装置测得的场强和功率值之差，即为屏蔽效能sE，此法测试结果较为准确，但结果也受抗电磁辐射织物与屏蔽室连接处的电磁泄漏影响，且屏蔽室等设备较为昂贵。测试频率范围≥30MHz。对织物的厚度没有太大的要求。
电磁波屏蔽织物发展现状及测试方法
本人是电子学硕士毕业，在网上开了一个专门的防辐射服装的店，下面是我研究了很多文章后的一个总结，希望能给准妈妈们有一些帮助。
随着电子技术的快速发展，现代人在享用电力、电
子信息工业给工作和生活带来空前便利的同时，电磁波已成为一种不容忽视的辐射污染，电磁波防护也成为一个重大课题。因此，如何防止电磁辐射污染，保护环境，保护大众的身体健康，已急迫地提到议事日程。各种电磁屏蔽材料也应运而生，且发展迅速，防电磁辐射纺织品便是其中的一种。
1电磁屏蔽织物的发展前景
当代科技的发展和人民生活水平的不断提高，高科
技的电器产品得到越来越普遍的青睐，如手机、电脑、电视机、微波炉在给人们带来便利和享受的同时，电磁辐射产生的问题也日益严重。为减少和避免电磁辐射对人体造成的伤害，电磁屏蔽织物的需求将越来越大，对电磁屏蔽织物的性能要求也越来越高。电磁屏蔽织物因其独有的柔软性和加工方便的特性，使用越来越广，既可以加工成用于电子产品和器件的导电胶带和导电泡棉，又可以做成服装、包装袋、装饰材料，满足人们日常生活中防止电磁辐射的需要。
2电磁波屏蔽织物的发展现状
电磁波屏蔽织物既具有良好的导电性能，又能保持织物原有的某些特性，因而可以进行粘接、缝制，易于制成不同的几何形状(如导电泡棉、导电胶带)对辐射源进行屏蔽，而且还可以缝制成屏蔽服、屏蔽帽等使工作人员免受电磁波的辐射，是理想的电磁屏蔽材料。按照生产制备技术的不同，电磁波屏蔽织物主要包含以下几种。
2．1金属丝和服用纱线混编织物
金属是电的良导体，因此金属丝被最早应用到电磁
辐射防护材料中。金属丝主要是由铜、镍和不锈钢及它们的合金制造的。金属丝和服用纱线混编的织物防护效果尚可，但手感硬，织物厚且重，服用性能差，已被其他防护织物所取代。
2．2共混纺丝法
将具有电磁屏蔽功能的无机粒子或粉末与普通纤
维切片共混后进行纺丝，可制备具有良好导电性和铁电性的纤维，又使纤维不失去原有的强度、延伸性、耐洗性和耐磨性。共混法制得的材料具有成本低、寿命长、可靠性高等优点，但屏蔽性能不高，特别是高频时屏蔽性能会下降。而增加填料的用量将损失材料的机械性能。因而对于电磁屏蔽纤维的共混纺丝法的研究将致力于改善填料性能、优化填料排列方式，以达到屏蔽性能、机械性能、工艺性能的和谐统一。
2．3真空镀金属织物
采用真空镀(物理气相沉积)金属技术制备金属织
物主要包含2种，一种是先将金属镀在涤纶薄膜上，再切成丝，镶嵌在织物内；另一种是直接把金属镀覆在织物上，在表面再涂上树脂。有的还在树脂内添加各种色料，增加色彩，改变以往单一银自色的基调。这种真空镀技术镀覆的金属层的厚度一般在3毫米以下，屏蔽效果有限，而且结合力较差，金属很容易脱落，至今在电磁屏蔽领域内还没有得到广泛的应用。
2．4化学镀铅织物
铅板和含铅橡胶材料，早已用作电离辐射的防护。
由于这样材料太笨重，使用很不方便。后来就把铅进行抽丝，编织成布；也有的在织物上喷铅，来代替铅板和含铅橡胶。现在，织物上进行化学镀铅，已进入了开发阶段。目前仅能获得较薄的镀层，还不能作为产品。只有再通过电镀加厚以后，才可使用。
3电磁辐射的来源与危害
电磁辐射是能嚣以电磁波的形式通过空间传播的
现象，具有波的一般特征。电磁辐射可按其波长、频率排列成若干频率段，形成电磁波谱。波长愈短，频率愈高，辐射的能龌愈大，危害越大。
3．1电磁辐射的来源
电磁辐射的来源主要有以下两类：
天然电磁辐射，如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子活动引起的磁暴等；
人工电磁辐射，即人工制造的高压系统、电子设备、电器装置等，如空调、电脑、电视机、电冰箱、微波炉、电热毯、手机、微波发射站、高压电线、x光放射线发生器等，在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。
3．2电磁辐射对人体健康的危害
3．2．1对心血管系统的影响
表现为心跳过快过缓、心律不齐、心悸、血压下降，头痛、部分女性经期紊乱，窦性心率不齐、白细胞和血小板减少、乏力、免疫功能下降等。主要表现为主观感觉可有心悸、胸部压迫感等。
3．2．2对神经系统的影响
电磁波可以干扰脑细胞生物电活动。主要表现为头
昏、乏力、睡眠障碍、记忆力减退等。
3．2．3对视觉系统的影响
眼球晶状体散热性能较差，对电磁辐射较敏感。电
磁辐射呵引起晶状体浑浊，加速老化过程，造成白内障，是不可逆的器质性损害，影响视力，甚至失明。长期接触一定强度的电磁辐射，可以使机体免疫功能降低，对疾病的抵抗力下降。
3．2．4其他影响
长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液
和细胞原生质发生改变，影响人体的循环系统、免疫、激素分泌、生殖和代谢功能，严重的还会加速人体的癌细胞增殖，诱发癌症及糖尿病、遗传性疾病等病症，对儿童还可能诱发白血病的产生。
4 防辐射纺织品屏蔽效果的表征与测试
4．1防辐射纺织品屏蔽效果的表征
防电磁辐射的效果，通常用屏蔽效率(Shielding Effeetiveness，简称sE)来定量评价屏蔽体的性能，其定义为空间某点上未加屏蔽时的电场强度E0(或磁场强度HO或功率wo)与加屏蔽之后该点的电场强度El(或磁场强度H1或功率W1)的比值的对数，即SE(dB)=2019
(E0／E1)=2019(H0／H1)=1019(WO／W1 o
总屏蔽效应sE的值越大表示材料的屏蔽效能越
好。
4．2防辐射纺织品屏蔽效果的测试方法
目前，国内外关于抗电磁辐射织物屏蔽效能的测试
方法有多种，概括起来主要有远场法、近场法和屏蔽室测试法3大类。
4．2．1远场法
主要用以测试抗电磁辐射织物对电磁波远场(平面
波)的屏蔽效能。ASTM2ES27同轴传输线法，它是美国国家材料实验协会(ASTM)推荐的一种测量屏蔽材料的方法。该方法根据电磁在同轴传输线内传播的主模是横电磁波这一原理，模拟自由空间远场的传输过程，对抗电磁辐射织物进行平面波的测定。采用此装置测试样品的参考试样屏蔽效应值与负载屏蔽效应值之差，即为被测样品的屏蔽效应。其优点是快速简便，无需建立昂贵的屏蔽室及其他辅助设备；测试过程中能量损失小，测试的动态范围较宽，可达80dB(20dB可屏蔽掉90％的电磁波；40dB可屏蔽掉99％的电磁波；60dB可屏蔽掉99．15％的电磁波；80dB可屏蔽掉99．199％的电磁波)，适应范围的频率为30MHz～115GHz。其缺点是只可以测试远场的辐射源，测试的结果受材料与同轴传输装置的接触阻抗的影响，重复性较差。
4．2．2近场法
主要用来测试抗电磁辐射织物对电磁波近场(磁场
为主)的屏蔽效能。改进的MIL2STD2285法，此法的测试基本原理与ASTM--ES27双盒法相同，其优点是能较好地反映材料对近场的屏蔽效能。缺点则是要求试样与开孔有很好的密封，而试样表面电阻的变化、孑L径、屏蔽室和电缆的连接、多次反射等都会影响测量结果。其适用的频率范围为1。30MHz。
4．2．3屏蔽室法
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织物阻挡时，接收信号装置测得的场强和功率值之差，即为屏蔽效能sE，此法测试结果较为准确，但结果也受抗电磁辐射织物与屏蔽室连接处的电磁泄漏影响，且屏蔽室等设备较为昂贵。测试频率范围≥30MHz。对织物的厚度没有太大的要求。
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