第一篇:常见的屏蔽机房有几种?常用的几种屏蔽材料有哪些?
互联网信息是公开化的,隐私程度很低,但是人总是会有私人隐秘的信息是需要进行隐藏的,尤其是一些企业或国家机密信息,这些是要与外界进行隔离的,这些问题可以使用到屏蔽设备进行解决。在这个信息化的时代,屏蔽机房的建设需求不断增加,尤其是对政府部门、事业单位等来说,是保障信息安全的一个重要的措施。为了防止信息泄露或者系统被干扰,对屏蔽机房的建设要求增加,对屏蔽机房的建设要求、屏蔽机房的种类跟使用的材料都非常的重视,下面看看常见的几种屏蔽机房以及常用的几种屏蔽材料。屏蔽机房的主要作用就是对信息进行保密,不仅可以防止室内电子计算机和其他电子信息处理设备所处理的保密信息随电磁波泄漏出去,而且可以防止外部来的比较强的电磁干扰,对于涉及到保密信息的如国家机关、军队、公安、银行等,可以起到重要的作用。
那么常用的屏蔽机房有几种?
(一)金属网屏蔽机房
金属网屏蔽机房是采用在机房的墙面、顶面及地面安装木质或金属框架,在框架上安装铜网或铁网,以达到屏蔽的效果。
根据要求的屏蔽效能不同,可采用单层或多层的金属网屏蔽层。金属网屏蔽机房可用于对屏蔽有一般要求的场合。
(二)钢板组装式电磁屏蔽机房
钢板组装式电磁壳体六面钢板屏蔽层由钢板经专用机床模具折边成型制成单元模块,通过螺栓、螺母、垫片及导电衬垫组装而成。
钢板拼装式电磁屏蔽机房满足有可能搬迁的需要,机房外型美观且自重轻、安装快、电磁密封性可靠、组装和拆卸工艺性强,可多次拆装使用,主要用于对屏蔽性能要求较高的计量检测、信息安全、测试等领域和屏蔽面积大、屏蔽性能高及一些特殊要求的场合。
(三)钢板焊接式电磁屏蔽机房
钢板焊接式电磁是采用不同规格模块钢板相互焊接成一体。钢板焊接式电磁屏蔽机房具有结构可靠、性能指标优良、使用范围广等特点。
目前用途最为广泛,特别适用于各种电子计算机房、通信机房的屏蔽,各种无线电发射和接收的试验、测量和计算,电工放电测试和试验,电磁兼容性的各种试验、测量和考核。从上面的多种分类来看,目前的屏蔽设备的发展还是比较完善的,可见人们对于私人或者机密的信息保护的需求是非常强大的。在屏蔽设备的选材上,就有多种的选择,但是功能上都是非常强大的,绝对能够满足用户的需求。为了能够应用到不同领域,就可以从选材上进行解决。常用的几种屏蔽材料有哪些?
1、屏蔽机房的布线要求:
屏蔽机房工程线槽的布置,一般围绕设备进行布置,在机柜使用越来越普遍的情况下,可以考虑和成排的机柜平行布局,一般每排机柜布置一条线槽,也可以两排相邻机柜中间走道上公用一条线槽,前一种模式相对来说使用的更多一些,有些机房是使用的活动地板,那么线槽就可以安装在活动地板下。用上走线需要有设备布局的配合,这种布局主要适用于标准机架式布局的场合,而且机柜的尺寸特别是高度应基本一致,才能保证美观,上走线采用线槽,线槽有两种安装模式:支架吊装在顶上、支架支撑在地面上。
2、屏蔽机房防火装置要求:
采用高灵敏度火灾自动报警系统;灭火系统在启动前能自动检测被保护区是否有人员存在;设有备用电源,操作时间为24小时;所有气体灭火保护区的维护构件满足一定的抗压要求,其允许压强差不低于1.2kPa,防护区的隔墙和门的耐火极限均不低于0.6h,吊顶的耐火极限不低于0.25h。
3、屏蔽机房常用的屏蔽材料:
1、橡胶芯编织网屏蔽衬垫
橡胶和金属丝可选(蒙乃尔丝、镀锡钢芯铜丝),应用于机箱、机柜缝隙屏蔽、屏蔽室和屏蔽方舱。有沟槽安装和表面贴装两种方式。
2、导电橡胶屏蔽衬垫
3、铍铜簧片屏蔽衬垫
铍铜制成的簧片适用于通信、计算机、屏蔽室、屏蔽方舱等设备的缝隙设计中。它既解决了其它衬垫不能承受切向运动的问题,又具有很高屏蔽效能,同时还具有高导热性,耐压性好的特点。
4、导电胶
5、导电填充物(导电腻子)
6、磁场屏蔽材料,工作频率或100kHz以下磁场屏蔽,需要提供极低磁阻表面来完成,磁场屏蔽材料提供高导磁率屏蔽材料。
7、屏蔽玻璃
8、透光导电聚脂膜
9、屏蔽通风板
10、屏蔽胶带
屏蔽机房采用光缆进入屏蔽机房的方式,光缆通过波导管进入屏蔽机房,其波导管的长度L大于6d。在屏蔽机房通过光端机,将电信号变成光信号,再将光纤穿过截止波导管,在屏蔽机房外将光信号变成电信号。
第二篇:机房防辐射(电磁屏蔽)工程方案
机房防辐射(电磁屏蔽)工程方案
机房防辐射(电磁屏蔽)工程方案
计算机机房的电磁屏蔽工程是将机房内的辐射限制于一个特定区域的范围内,或者是防止辐射能进入机房一个特定的区域内。为了达到这个目的,在这个特定区域所进行的工程叫作机房电磁屏蔽工程。计算机电磁屏蔽机房建设,是一门集建筑、电子、安装、网络等多方面技术的学问,计算机机房设计与施工的优劣直接关系到机房内计算机系统是否能稳定可靠地运行,是否能保证各类数据信息安全保密。由于计算机机房的环境必须满足计算机等各种微机电子设备和工作人员对温度、湿度、洁净度、电磁场强度、噪音干扰、安全保安、防漏、电源质量、振动、防雷和接地等的要求。所以,一个合格的现代化计算机机房,应该是一个安全可靠、舒适实用、节能高效和具有可扩充性的机房。
计算机机房电磁屏蔽工程的一般规定和要求
计算机机房电磁屏蔽工程是一项复杂、慎重的建设项目,随着计算机机安全等级要求不同,对机房电磁屏蔽的效果要求也不一样。
一般机房对电磁干扰应达到国家标准 GB2887-89《计算机站场地技术条件》提出的要求;. 4 . 5 电磁干扰. 4 . 5 . 1 无线电干扰环境场强
机房内无线电干扰场强,在频率范围为 0.15~1000兆赫兹时不大于120dB。. 4 . 5 . 2 磁场干扰环境场强
机房内磁场干扰场强不大于 800A/m(相当于 100e)。
特殊计算机机房对电磁屏蔽效果有更高的要求。即要建设专用计算机屏蔽机房。
屏蔽计算机机房在建设时技术要求高,建设投资大,稍有不慎,便不会达到预期设计的效果,一般屏蔽机房从基础建设起都要认真的施工。为了达到屏蔽的效果,在整个机房
建设中,要求如下:
一、在机房的结构体建设时要采取屏蔽措施
1.在机房基础地面施工中要增设屏蔽措施。
2.在机房墙面施工中要增设屏蔽措施。
3.在机房顶面处理中要增设屏蔽措施。
4.对机房的进出洞或孔要预留并做衔接处理。
5.对机房墙、顶、地间接缝处做衔接处理。
二、机房电磁屏蔽工程在施工中的一般要求
1.机房电磁屏蔽壳体地焊接施工中应采取有效的排烟通风措施。
2.机房电磁屏蔽壳体在焊接时应遵守《钢结构工程施工及验收规范》
(GBJ205-83)中第三章-四章中有关规定。
3.在机房内装修或其它项目施工时,严格禁止损坏屏蔽壳体,要采取必要的保护
措施,不得使屏蔽壳
体各个方面受损伤。
4.在机房施工中,如确实需要并按设计要求在屏蔽壳体上安装紧固件时,应将其与壳
体的接触处焊封。
5.各种屏蔽壳体与原建筑墙体、楼板、地面应安装牢固,绝缘可靠。
6.在施工过程中,严格按照工序检验,合格后,下道工序方能施工。
三、机房电磁屏蔽工程的保护
1.在施工中不得在屏蔽壳体内喷洒水或其它有腐蚀性的液体。
2.对施工结束的机房屏蔽体及其它安装附件要及时做防腐处理。防腐要求应符合《建筑防腐工程施工
及验收规范》(TJ212-76)中的有关规定的要求。
3. 对于焊接缝应按规定检查焊接效果,合格后对焊缝应及时作防腐处理。
4. 对电磁屏蔽体有关的各种管道、电缆等应按有关规定进行保护处理。
四、机房电磁屏蔽工程的测试。
1.机房屏蔽壳体与原建筑的地面、墙体、楼板的绝缘性能测试应符合要求。
2.机房屏蔽效能的测试。
3.电磁屏蔽效能的测试应按设计要求确定.测试的方法应按《高效能屏蔽室屏蔽效
能测试方法》执行.计算机机房屏蔽工程的类别
计算机机房屏蔽工程有两种:计算机机房固态屏蔽工程和计算机机房非固态屏蔽工
程。
计算机机房固态电磁屏蔽工程一般有三种形式:即焊接式电磁屏蔽壳体、装配式电磁屏蔽壳体和薄膜屏蔽,还有多层屏蔽体。焊接式电磁屏蔽壳体是按设计将预加工的单元金属板块在机房内焊接成整体,形成电磁屏蔽壳体。装配式电磁屏蔽壳体是预先将屏蔽壳体制成组件,在机房内进行组装成整体,形成电磁屏蔽壳体。薄膜屏蔽是一种金属膜附着在一支撑金属膜结构上,而不是靠金属膜本身之支撑力,以金属薄腊抵挡电磁场的干扰。多层屏蔽是将屏蔽面作成多层,表面与金属之间留很小的空间,而不是紧密的接触在一起,在很小的空间中充满空气或其它电介质,多层屏蔽能起到很好的屏蔽效果。
计算机机房的非固态屏蔽是在机房屏蔽体上,由于某些理由必需进行的一种屏蔽。如:
机房屏蔽体需要开门、窗。
机房屏蔽体需要开通风口。
机房屏蔽体需要开孔让电线、电缆、水管、仪表、设备进入。
由于机房的某些需要造成机房屏蔽外壳出现不连续处。如两个金属紧触接触表面之间接合处(两片金属被铆钉或螺丝钉锁紧在一起和两金属表面以金属垫材料的连接处或开
口)。
非固态屏蔽工程在屏蔽工程建设时必然进行的工程,施工的难度比较大。非固态屏蔽在施工中常用的屏蔽材料有屏蔽网、纺织材料、蜂巢材料。非固态屏蔽的种类有: 1、屏蔽门。2、波导风口和观察窗。3、滤波器。4、电缆和连接头的屏蔽。
计算机机房电磁屏蔽方法的选择
计算机机房的电磁屏蔽应根据机房内设备工作的性能和安全的要求来选择。一般有以
下三种方法:屏蔽机房、屏蔽工作间、设备专项屏蔽。
屏蔽机房是为了保障国家和部门的政治、经济、军事上的安全,需要用屏蔽的手段来防止计算机泄密。屏蔽工作间是为了保密和防止减少电磁场的干扰,在局部范围内采取的屏蔽手段。设备专项屏蔽是为了保证电子仪器设备调试维修正确,需要在一个无电磁信号
干扰的场合来进行,这种屏蔽专门为设备调试准备的屏蔽场所。
这三种屏蔽方式用户可根据需要选择。
第三篇:屏蔽机房的电磁屏蔽方法及空调的屏蔽处理
屏蔽机房的电磁屏蔽方法及空调的屏蔽处理
任何一台电子设备工作时都会产生电磁辐射,计算机也不例外。计算机是靠高频脉冲电路工作的,由于电磁场的变化,必然要向外辐射电磁波,与一个小电台差不多。计算机辐射主要有4个部分——显示器的辐射、通信线路(联接线)的辐射、主机的辐射、输出设备(打印机)的辐射。这些电磁波会把计算机中的信息带出去,犯罪分子只要具有相应的接收设备,就可以将电磁波接收,从中窃得秘密信息。据国外试验,在1000米以外能接收和还原计算机显示终端的信息,而且看得很清晰。微机工作时,在开阔地带距其100米外,用监听设备就能收到辐射信号。
这类电磁辐射大致又分为两类:
第一类是从计算机的运算控制和外部设备等部分辐射,频率一般在10兆赫到1000兆赫范围内,这种电磁波可以用相应频段的接收机接收,但其所截信息解读起来比较复杂。
第二类是由计算机终端显示器的阴极射线管辐射出的视频电磁波,其频率一般在6.5兆赫以下。对这种电磁波,在有效距离内,可用普通电视机或相同型号的计算机直接接收。接收或解读计算机辐射的电磁波,现在已成为国外情报部门的一项常用窃密技术,并已达到很高水平。
电磁屏蔽方案
考虑屏蔽体材料的屏蔽效能的因素同时还兼顾电磁屏蔽室整体的机械性能,设计要求达到:钢板不平度≤4mm/M2,屏蔽体垂直度≤10mm,以及屏蔽体抗震≥8级。
根据屏蔽壳体不同部位承载力的不同而设计制作不同截面积的矩形钢龙骨作屏蔽体的加固支撑,龙骨采用30*40mm矩形管依附屏蔽体钢板内壁焊接。
屏蔽体原材料(钢板)加工制作成单元模块,现场安装采用熔焊工艺进行连续的焊接(Co2二氧化碳保护焊),其特点:焊接热区范围窄,变形小,焊缝紧密,表面无熔渣。确保屏蔽层模块板接缝处的屏蔽效能保持一致,同事还能提高焊缝的抗电化腐蚀性。(电化腐蚀会造成降低屏蔽效能和互调效应,因为电化学反应产生的化合物是非线性的半导体物质,这回产生信号混频,导致产生新的干扰频率)。
屏蔽效能:对屏蔽物排除或约束电磁波的能力的度量。对于给定的外部源,屏蔽效能是指在测试时某定点放入屏蔽物之前和之后的电场或磁场的强度之比。通常用分贝的形式以入社和透射的信号幅值之比来表述。
壳体:有六面板体及壳体与地面之间的绝缘处理。六面板体是由厚度为1.5mm的冷轧钢板制成单元模块,镀锌喷塑后通过M8镀锌螺栓、螺母、垫片及导电衬垫组装而成。
屏蔽门:双电手动(或电动)锁紧屏蔽门,门洞尺寸为1800×850(mm)。采用铰链插刀式密闭屏蔽门,们的锁紧点为双点手动锁紧结构;采用单刀插入式电磁密封技术、复合刀口、可拆卸式幼稚铍青铜簧片,维护性好;内外门板为双层绝缘是机构,门表面采用亚光不锈板装饰。
通**导窗:蜂窝型通**导窗,尺寸为300×300(mm)。屏蔽通风窗成截止波导形式,其出啊如衰减应于屏蔽室指标一致,波导窗由许多个波导组成的波导束,小波导截面形状为六角形;波导片采用真空钎焊新工艺组成整件。
电源滤波器:单相高性能电源滤波器。进入屏蔽室的每根电源线均应配置电源滤波器,目前广泛采用低泄露电源的电源滤波器,其插入衰减值与屏蔽效能一致;所有电源滤波器应集中安装,滤波器的前端不能有过流保护装置但可设置过载保护装置;电话线进入屏蔽室可采用数据信号滤波器;电源滤波器(仪器、照明用电)220V 50Hz 80A 屏蔽地:为使屏蔽体壁面上的感应电流(静电)都能迅速入地,有效地降低避免对地的高频点位,屏蔽体需与大地相连,形成电器通路,为屏蔽体上的电荷提供一条低阻抗的泄放通路。一般屏蔽地的电阻要求≤1Ω。
空调的屏蔽过壁处理
空调的屏蔽处理分为两大类,一类为中央空调,另一类为专用空调。
采用中央空调系统管道式风口时,无论上送下回或下送上回,只需根据送风口、回风口的尺寸在对应位置配置不同规格截止波导窗作为屏蔽室进出风口,截止波导窗与送回风口之间采用风管软连结。屏蔽截止波导窗必须有效通风面积大于风管通风面积,保证输送管道的有效输送面积。采用风机盘管时,如室内机组如需引入屏蔽室内,水管通过专用波导引入,控制线在穿越屏蔽壳体时均可配置相应的控制线滤波器。专用空调的屏蔽过壁处理包括:室内外机的电源信号屏蔽处理及室内外机水液管波导屏蔽处理。
1)空调室内外的电源线、信号线通过相应电源滤波器、信号滤波器转接。信号、电源滤波器的数量和电性能应与用户提供的空调电气参数相匹配。
2)冷媒管、加湿水管的屏蔽过壁处理方式为:在屏蔽壳体上安装屏蔽波导管,屏蔽波导管的内径略大于冷媒管的外径,把空调冷媒管穿入波导管后进行屏蔽密封连接,其中波导管与板体及波导管与冷媒管均需密封,保证屏蔽效果又不破坏冷媒管。
3)原则上空调滤波器及水液波导的安装在空调附近可维修的地方,但需考虑安装后的外观的美观性。
第四篇:如何屏蔽垃圾短信
删除垃圾短信
用短信防火墙(不是所有的手机都有)...到营业厅取消梦网服务...干脆关闭短信业务....先说下什么是垃圾短信,比如号码是(东莞地区)076988、076933、076911等的号码,这些短信的内容大家应该都很清楚,无非是骗钱的,什么“我不小心把电话本删了,想不起你的名字”、“拨打******56737听少妇刺激的声音”等等,你一回复信息就马上扣钱了,5元——10元不等,我可怜的一个同事听少妇刺激的声音听了8分钟扣了40多元!
我用的是东莞的动感地带,打电话到1860,小姐接通后,你就语气严厉的告诉她,你被垃圾短信骚扰得很烦,要求屏蔽除1860以外的所有垃圾短信,小姐很客气的告诉我,不能屏蔽,让我不要回复,自己删除垃圾短信就可以了。我说我不信,然后告诉她偶是学电子通信专业的,屏蔽垃圾短信电信绝对可以做到,小姐就有点慌了,请大家记住,我当时的语气是很严厉的,不然是没有效果的。然后说可以屏蔽我手机上收到的短信号码,我不肯妥协,告诉她必须全部屏蔽。小姐说超出她们的能力范围,要向上面提交申请,我说那是你们的事,跟我无关,如果你不给我提供这个屏蔽服务,嘿嘿,就等着我用别的方法吧!(当时我说我有朋友在报社、律师楼)当时我挂机了,第二天上午,1860给我来电话了,说技术上做不到,还是不能屏蔽,我仍然是强硬的态度和严厉的语气,告诉她们技术是她们的事,跟我无关,我记得小姐说一句我顶她三句,被偶顶得都没话说了,哈哈厉害吧!又挂机了,到了下午,又打电话来了,告诉我说可以屏蔽所有东莞的垃圾短信(就是以0769开头的垃圾短信),别的地方的她们没有办法,我想也只有这样了,就同意了,我问了服务小姐,原来我的投诉已经成了恶性投诉,她们不搞定是很麻烦的,所以很快就搞好了!
挖哈哈,再也没有垃圾短信来骚扰我了,现在整个世界都清静了。。。
同意我的请支持我,把帖子顶上去,让更多的人看到,明天就打电话去1860 吧!行使我们消费者应有的权利!!
手都打酸了,兄弟们想不被骚扰就跟我一样去做吧,告诉你旁边被骚扰的朋友,让该死的垃圾短信彻底见鬼去吧
第五篇:电磁屏蔽织物综述
电磁屏蔽织物
彭志远1,杨爱景2,王春香1
(1.河北科技大学,河北 石家庄 050018,;2.国家羊绒产品质量监督检验中心,河北 石家庄 050018)
摘 要:论述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理,分析了目前制备电磁屏蔽织物材料的技术手段,综述了表面镀金属织物、表面涂覆织物、贴金属箔织物、导电纤维混纺织物的研究现状,叙述了织物电磁屏蔽的性能测试,简要介绍了国内外电磁屏蔽织物的生产现状及趋势。
关键词:电磁屏蔽;织物;屏蔽材料 中图分类号: 文献标志码:
Electromagnetism Shielding Fabric
Peng Zhiyuan1,Yang Aijing2,Wang Chunxiang1
(1.Hebei University of Science & Technology, Shi jiazhuang, Hebei 050018, China; 2.050018,China)Abstract: The principle of electromagnetic shielding is discussed in this paper.The preparation technologies of various EMS fabric materials, the metal-coating fabric, surface-spreading fabric, affixed foil metal fabric and blended fabric, are analyzed.The performance test of electromagnetic shielding fabrics is described.The development trend of EMS fabric materials is pointed out.Key words: electromagnetic shielding;fabric;shielding material 0 引言
随着科技的迅速发展,电磁波在航空、航天、通信、家用电器、军事等领域得到广泛的应用,随之电磁污染问题也日渐突出。电磁波向外辐射的电磁能量正在以每年7%-14%的速度递增,电磁对环境的污染日益严重[1]。在世界各地,各种信息网络传递着数以亿计的军事、政治、经济等方面的重要情报和信息,由于电磁波辐射而导致的信息泄密事件也时有发生,直接威胁到国家政治、经济、军事安全。同时,电磁波还会造成武器系统失灵,给作战带来严重的隐患。因此,防止电磁波辐射,以保障信息、武器系统安全以及人体健康成为迫切任务[2-4]。
收稿日期: 修回日期: 作者简介:彭志远(1987—),女,在读研究生。主要研究方向为防电磁辐射纺织品的开发。E-mail:pengzhiyuanhaohao@163.com。
目前,电磁防护的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于电磁屏蔽材料在社会生活和国防建设中的重要作用,因而其研究开发成为人们关注的重要课题[5-7]。电磁屏蔽的原理
电磁辐射是指电磁场能量以频率 30-30000MHz电磁波的形式向外发射。电磁波在传播途中遇到障碍物时,受障碍物的反射和吸收作用,能量发生衰减。通常,屏蔽材料对空间某点的屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)表示,即 SE=20lg(E0/E),其中,E0是无屏蔽材料时该点场强,E是有屏蔽体后该点场强。
电磁波传播到达屏蔽材料表面时,通常按3种不同机制进行衰减(如下图):①在入射表面的反射损耗;②未被反射而进入屏蔽体的电磁波被材料吸收的损耗;③在屏蔽体内部的多次反射损耗。电磁波通过屏蔽材料总屏蔽效果可按下式计算:
SE=A+R+B 其中,SE为电磁屏蔽效果,R为表面单次反射衰减,A为吸收损耗,B为内部多次反射损耗。根据实用需要,对于大多数电子产品的屏蔽材料,在30-1000MHz频率范围内其SE至少达到35dB以上,才认为是有效屏蔽[8-9]。
电磁场屏蔽机制
Fig.1 Shielding mechanism for electromagnetic field 在电磁波频率和材料厚度一定时,材料的导电率增加,反射损耗和吸收损耗都会增加,电磁波能量的衰减也会增加。吸波材料主要是利用材料的吸收损耗而要尽量减小反射损耗,减小表面反射也就是尽量要达到阻抗匹配。而屏蔽材料既利用了材料的反射损耗也利用了材料的吸收损耗[10]。银、铜、铝等是极好的电导体,相对电导率大,电磁屏蔽效果以反射损耗为主;而铁和铁镍合金等属于高磁导率材料,相对磁导率大,电磁屏蔽衰减以吸收损耗为主[11]。电磁屏蔽织物制备技术
电磁屏蔽织物具有良好的导电性能,又可保持织物材料透气、柔韧、可折叠、粘结等特性,可制成屏蔽服、屏蔽帐篷及屏蔽室材料等,以保障人身、信息安全等,是理想的电磁屏蔽材料。其按照制备工艺可分为以下几种。
2.1表面镀金属屏蔽织物
这类织物材料是在织物表面附着一层导电层,主要通过反射损耗达到屏蔽的目的。常用的制备技术包括化学镀、电镀、真空镀等。
(1)化学镀及电镀
化学镀和电镀主要是将Cu、Ag、Ni、Al 等离子镀液通过氧化还原的方法,将金属粒子镀在织物的表面。目前这种技术主要用在电磁屏蔽织物材料,效果很好。例如在棉、涤及芳族聚酰胺等织物材料上,进行镀铜、镀银或镍铜工艺等。它的优点是不受织物形状及大小的限制,镀层均匀,织物材料柔软,设备投入量也小,但镀层容易被刮擦而失去屏蔽性能,并且制备过程污染严重,必须进行污水处理。楚克静[12]等已在化学镀铜的涤纶织物上电镀锡镍合金,制得的织物材料表面光滑、光亮度好、表面电阻率低,屏蔽效果达到 80dB以上,对人体完全无害,并且镀层具有较好的耐腐蚀和耐摩擦性能。该类屏蔽织物可应用于军事、通信及民用等领域。刘绍芝[13]等通过粗化、敏化、活化、强化、化学镀铜、化学镀镍、后处理等工艺在制备涤棉电磁屏蔽织物材料,材料屏蔽性能达到60dB以上,可用做军事作战指挥帐篷、防电磁屏蔽服及电磁屏蔽室。(2)真空镀
真空镀是采用物理沉积的方法,在真空和高温状态下,将金属熔化,当被熔化的金属升至沸点时,金属粒子就会蒸发并向织物表面飞溅,从而沉积在织物或纤维表面。它的优点是不会造成较大的化学污染、材料美观并且屏蔽效果较好,但镀覆的金属层厚度一般在3μm以下,金属与织物的结合力较差,容易脱落,至今在电磁屏蔽领域内未得到广泛应用。
(3)磁控溅射镀
磁控溅射镀又称等离子电镀,是一种高速率低基片升温的成膜新技术,主要利用高能离子撞击金属靶材进行能量交换,把从靶材表面飞溅出的靶材原子或分子沉积到纺织基材衬底,形成屏蔽的金属薄膜。目前常见的磁控溅射技术有多靶磁控溅射、磁控扫描、非平衡磁控溅射和脉冲磁控溅射等。杜莉娟[14]等采用直流磁控溅射镀铜工艺,发现溅射功率越大,沉积速率越大,膜层颗粒分布越均匀,溅射压力在0.9Pa左右适宜,镀层与基底结合牢固,屏蔽效果达到70dB以上。Savrum[15]等用磁控溅射方法在ZnS上沉积一层30.7μm的薄膜,材料在2GHz屏蔽效能可达53dB。磁控溅射镀技术制备的织物材料,对于抑制生物菌活性、纤维抗紫外性
能具有明显的作用。Yuen [16]
等分别在氩气、氧气气氛下,采用溅射镀镍的方法,制得屏蔽织物材料,通过SEM分析得出,镍镀层可有效防止紫外线辐射,其中氧气气氛下的镀镍层对聚酯织物的保护更加有效。Scholz [17]等研究不同金属镀层的SiO2纤维织物生物活性,结果表明,铜及银镀层织物具有良好的抗生物活性性能,其原因可能是由于金属离子存在于织物表面所致。
2.2涂层屏蔽织物
涂层屏蔽织物是在织物涂层剂中加入适当的金属粉末、金属氧化物或者非金属导电材料;或让涂层剂中含有高分子成膜剂、导电成分涂料,涂覆在织物表面,使织物具有电磁蔽效果。该方法制备的屏蔽织物材料屏蔽效果一般、不透气、手感性较差,目前应用较为局限。Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金属混合物在织物或非织造布上涂层,得到产品的屏蔽效果在8-80dB,并具有良好的吸波性能,是一种比较有前途的吸波纺织品。Hong[19]等研究了经蒽醌磺酸或萘磺酸处理的聚吡咯,并加入适量的Ag纳米粒子,涂覆于PET织物表面,屏蔽性能超过30dB,并且屏蔽机制以涂层材料的吸波为主。Kim[20] 等在PET 织物上聚合一层本征型导电聚合体,其复合织物材料屏蔽效果达到36dB。义小苏等[21]采用单臂碳纳米管作为导电填料,制备的单臂碳纳米管无纺布厚度在100nm—1μm,材料的性能优良且比重较轻。
2.3 贴金属箔
贴金属箔是利用铝箔和铜箔等金属薄膜同织物经胶黏剂复合制成的材料,其中表面金属箔起到屏蔽电磁波的作用。它的优点是方法简单、粘结强度高、不易部分脱落、导电性能良好,但织物材料的透气性及柔软程度较差,目前常见的贴金属箔织物多用于消防防护服,主要通过反射高温辐射能,达到保护人体的作用。
2.4 导电纤维混纺织物
该类织物主要将导电纤维与普通纤维经混纺技术织成的织物。常用的导电纤维主要有镍纤维、铜纤维和碳纤维等,这种工艺制备的电磁屏蔽织物材料主要应用于防辐射服、保密室窗帘、精密仪器防护罩及活动式屏蔽帐篷等。Chen[22-23]等人将铜纤维与PET纤维等混纺制出的电磁屏蔽织物,表面覆有金属 Cu、Zn、Sn纤维材料,在30-1000
MHz频率范围内,屏蔽效果达到30dB以上,进行6层层压的电磁屏蔽织物材料屏蔽效果达到55dB以上。中国山西华丽服饰科技发展有限公司开发的电磁屏蔽织物材料,将不锈钢纤维均匀分布在涤棉纤维中,在10GHz时织物的屏蔽性能达到34.77dB。
2.5 多离子电磁屏蔽织物
多离子电磁屏蔽织物材料是当今最先进的第六代屏蔽电磁辐射材料,采用先进的物理和化学工艺对金属进行离子化处理。目前国内产业化的主要是红豆集团与科研单位联合开发的多离子电磁屏蔽夹克衫,其电磁辐射屏蔽衰减达到99.4%,可用于多种场合的电磁辐射防护,也可应用于军队保密、伪装等领域。织物的电磁屏蔽性能测试
衡量材料的电磁波屏蔽性能的指标是屏蔽效能(SE),其定义为在同一激励电平下,有屏蔽材料与没有屏蔽材料时所接收到的功率之比或电压之比,并以对数表示: SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)
(1)式中SE为屏蔽效能,dB;V0为无屏蔽材料时的接受电压;V1为有屏蔽材料时的接受电压;P0为无屏蔽材料时的接受功率;P1为有屏蔽材料时的接受功率。也可根据有无屏蔽材料时电磁波电场和磁场的变化来定义屏蔽效能:
SEE=20lg(E0/Es);(2)SEH=20lg(H0/Hs)。(3)
式中E0,H0为屏蔽前电场强度(V/m)和磁场强度(A/m);Es、Hs为屏蔽后的电场强度(V/m)和磁场强度(A/m)。根据屏蔽材料距离电磁辐射源的距离不同,电磁屏蔽材料屏蔽效能测试方法可以分为远场测试法和近场测试法[24-25]。
远场为屏蔽体到电磁辐射源的距离r≥λ/2π的区域,λ为辐射电磁波波长,远场区电场和磁场相互垂直,相位相同,任一点 E和H能量各占一半,且随着r的增加而衰减,因而SEE= SEH,目前国内外使用最多的是同轴测试方法;近场是指屏蔽体到电磁辐射源的距离r<λ/2 的区域,λ为辐射电磁波波长,近场内E和H有90°相位差,E和H随着r的增加,按1/r2或 1/r3比例衰减。在近场区内电磁能量在场源与场点之间往返振荡和交换,因此SEE≠ SEH。国内外发展现状及趋势
国内外通过改进纺纱工艺提高生产技术,相继开发出了多种防护织物以适应市场需要[11,26]。例如,瑞士Swissshield公司的电磁防护织物Swissshield是用一种非常细的金属丝作芯纱,通过一种特殊的纺纱工艺将棉或涤纶等纤维包在外面,可反射99%的电磁辐射;AsahiKasei公司将导电纤维交织到涤纶面料中,可以屏蔽97%甚至更高的电磁波,还具有良好的抗静电性能和微生物控制功能[27];日本大阪的 Daiwabo公司推出了一种柔韧性好且能经受普通纺织加工的金属涂层纤维,该纤维是利用一种连带催化剂的化学镀层技术制得[28]。
目前在国际上,供应电磁屏蔽织物产品的只有几家企业,如韩国Metaline、德国 Schlegal、Shiedex、美国英国跨国公司 Laird 和日本Seiren,这些公司技术力量雄厚,在电磁屏蔽材料行业已有多年的技术经验,产品的性能稳定,其采用的技术已从污染严重的电镀或化学镀工艺向环保的技术工艺发展,如采用先进的等离子技术、超临界技术等,同时也有部分公司采用先进的编织技术、混纺技术织造电磁屏蔽材料,产品档次高、性能稳定、生产效率高。与此同时,这些公司加大对吸波材料的研究,尤其是智能隐身材料的研究,部分先进的技术已应用到武器装备中,而国内对于智能型吸波材料的研究仍处于探索性阶段,技术力量相对薄弱,研究主要集中在概念及基础理论研究、机体智能材料及结构元件的研制等方面。对于新型多离子电磁屏蔽织物的研究开发,国内的技术相对薄弱,虽已有新产品面市,但价格昂贵。
新型的电磁屏蔽织物材料将向吸波织物材料[29-31]的方向发展,并且要求屏蔽织物材料具有“薄、轻、宽、强”的特性,同时
需要建立相应的屏蔽理论、材料的表征参数及材料的设计机制。采用纺织复合方法制备的电磁屏蔽织物是充分开发现有材料性能潜力、增进材料吸波性能的一种有效方法。而随着电磁屏蔽织物材料需求的不断扩大,对电磁屏蔽织物的性能要求也越来越高,不仅要求织物材料具有抗宽频电磁屏蔽波辐射、耐候性、可热封、可折叠等优点,而且还希望织物具有穿着舒适、抗紫外线辐射、抗菌等功能。
参考文献:
[1] 潘智勇,张慧,吴中伟等.电磁屏蔽织物材料研
究进展[J].科技导报,2009,(27):86-91.[2] 赵灵智, 胡社军, 何琴玉, 等.电磁屏蔽材料的屏蔽原理与研究现状[J].包装工程, 2006(2): 1-4.[3] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al.Electromagnetic
interference
shielding
characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J].Current Applied Physics,2001, 1(6): 439-442.[4] Hakansson E, Amie A, Kaynak A.Dielectric
characterization of conducting textiles using free space transmission measurements: Accuracy and methods for improvement[J].Synthetic Metals, 2007, 157:1054-1063.[5] 刘顺华.电磁屏蔽与吸波材料[J].功能材料与
器件学报, 2002,(3):212–217.[6] 武宏让.电磁波屏蔽材料[J].中国有色金属学
报, 1998,(2): 238–239.[7] Lee C Y, Song H G, Jang K S, etal.Electromagnetic
interference
shieling
efficiency of poly aniline mixture and multiplayer films [J].Synth Mentais,1999,(102): 1346–1349.[8] 崔升,沈晓冬,袁林生,范凌云.电磁屏蔽和吸波
材料的研究进展[J].电子元件与材料,2005,(1):57-61.[9] 杨金纯,伏广伟.纺织品防电磁辐射实验平台研
究与实践[J].纺织导报,2009,(7):131-133.[10] 贾华明,齐鲁.防辐射纤维及其织物的研究进
展.合成纤维工业,2005,(5):30-33.[11] 徐晶,徐先林.电磁辐射防护织物发展现状.纺织科技进展,2009,(3):25-26.[12] 楚克静, 王炜.锡镍合金柔性电磁屏蔽材料的研制[J].材料开发与应用, 2008, 23(6): 16-20.[13] 刘绍芝,郑惠.一种电磁波屏蔽物及其制备方法[P].CN1173092, 2004-10-27.[14] 杜莉娟, 姚玉源, 陈文兴.粘合剂涂层对磁控溅射镀铝织物牢度的影响[J].浙江理工大学学报, 2007, 24(2): 122-124.[15] Savrum E, Aguila H D.Electrically conductive tungsten silicidecoatings for EMI/RFI of optically transpanent windows [J].Joural of Materials Science, 1998(3): 2893-2897.[16] Yuen C W M, Jiang S Q, Kan C W, et al.Influence of surface
treatmenton
the electroless nickel plating of textile fabric [J].Applied Surface Science,2007,253: 5250-5257.[17] Scholz J, Nocke G, Hollstein F, et al.Investigations on fabrics coated with precious metals using the magnetron sputter technique with regard to their anti-microbial properties [J].Surface and Coating Technology,2005, 192(2-3): 252-256.[18] Lee C Y, Lee D E, Jeong C K, et al.Electromagnetic interference shielding by using conductive polypyrrole and metal compound coatedon fabric[J].Polymers for Advanced Technologies, 2002, 13: 577-583.[19] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al.Electromagnetic interference
shielding characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J].Current
Applied Physics,2001, 1(6): 439-442.[20] Kim M S, Kim M S, Song K.EMI shielding intrinsically conducting polymer/PET textile composites [J].Synthetic Metals, 2003(135-136):105-106.[21] 义小苏, 解思深, 刘刚等.碳纳米管无纺布电磁屏蔽复合材料的制备方法[P].CN 101163390, 2007-11-29.[22] Chen H C, Lee K C, Lin J H, etal.Comparison of electromagnetic shielding effectiveness properties of diverse conductive textiles viavarious measurement techniques [J].Journal of Materials Processing Technology, 2007, 192: 549-554.[23] Chen H C, Lee K C, Lin J H, et al.Fabrication
of conductive woven fabric and analysis of electromagnetic shielding via measurement and empirical equation[J].Journal of Materials Processing Technology, 2007,184: 124-130.[24] 陈光华,黄少文,易小顺.电磁屏蔽材料与吸
波材料的性能测试方法及进展[J].兵器材料科学与工程,2010(2):103-107.[25] 伏广伟, 赵玉峰.电磁屏蔽织物与防辐射屏蔽
服屏蔽性能测试方法的研究.[26] 毕海峰,张玉梅,王华平.电磁屏蔽材料的发
展[J].产业用纺织品,2001,(6):7-9.[27] 石东亮.电磁屏蔽纺织品的开发与检测[J].中
国纤检,2005,(4):42-43.[28] 胡发祥,董奎勇.功能性纺织品开发应用新进
展(下)[J].纺织导报,2003,(4):78-80.[29] 熊国宣,邓敏,徐玲玲等.水泥基复合材料的吸
波性能[J].硅酸盐学报,2004,33(7):916-920.[30] 王永杰,许轶,芦艾等.电磁屏蔽与吸波材料
研究进展[J].化工新型材料,2009,(11):24-26.[31] 王磊,朱保华.磁性吸波材料的研究进展及展
望[J].电工材料,2011(2):37-40