第一篇:常見的屏蔽機房有幾種?常用的幾種屏蔽材料有哪些?
互聯網信息是公開化的,隱私程度很低,但是人總是會有私人隱秘的信息是需要進行隱藏的,尤其是一些企業或國家機密信息,這些是要與外界進行隔離的,這些問題可以使用到屏蔽設備進行解決。在這個信息化的時代,屏蔽機房的建設需求不斷增加,尤其是對政府部門、事業單位等來說,是保障信息安全的一個重要的措施。為了防止信息泄露或者系統被干擾,對屏蔽機房的建設要求增加,對屏蔽機房的建設要求、屏蔽機房的種類跟使用的材料都非常的重視,下面看看常見的幾種屏蔽機房以及常用的幾種屏蔽材料。屏蔽機房的主要作用就是對信息進行保密,不僅可以防止室內電子計算機和其他電子信息處理設備所處理的保密信息隨電磁波泄漏出去,而且可以防止外部來的比較強的電磁干擾,對于涉及到保密信息的如國家機關、軍隊、公安、銀行等,可以起到重要的作用。
那么常用的屏蔽機房有幾種?
(一)金屬網屏蔽機房
金屬網屏蔽機房是采用在機房的墻面、頂面及地面安裝木質或金屬框架,在框架上安裝銅網或鐵網,以達到屏蔽的效果。
根據要求的屏蔽效能不同,可采用單層或多層的金屬網屏蔽層。金屬網屏蔽機房可用于對屏蔽有一般要求的場合。
(二)鋼板組裝式電磁屏蔽機房
鋼板組裝式電磁殼體六面鋼板屏蔽層由鋼板經專用機床模具折邊成型制成單元模塊,通過螺栓、螺母、墊片及導電襯墊組裝而成。
鋼板拼裝式電磁屏蔽機房滿足有可能搬遷的需要,機房外型美觀且自重輕、安裝快、電磁密封性可靠、組裝和拆卸工藝性強,可多次拆裝使用,主要用于對屏蔽性能要求較高的計量檢測、信息安全、測試等領域和屏蔽面積大、屏蔽性能高及一些特殊要求的場合。
(三)鋼板焊接式電磁屏蔽機房
鋼板焊接式電磁是采用不同規格模塊鋼板相互焊接成一體。鋼板焊接式電磁屏蔽機房具有結構可靠、性能指標優良、使用范圍廣等特點。
目前用途最為廣泛,特別適用于各種電子計算機房、通信機房的屏蔽,各種無線電發射和接收的試驗、測量和計算,電工放電測試和試驗,電磁兼容性的各種試驗、測量和考核。從上面的多種分類來看,目前的屏蔽設備的發展還是比較完善的,可見人們對于私人或者機密的信息保護的需求是非常強大的。在屏蔽設備的選材上,就有多種的選擇,但是功能上都是非常強大的,絕對能夠滿足用戶的需求。為了能夠應用到不同領域,就可以從選材上進行解決。常用的幾種屏蔽材料有哪些?
1、屏蔽機房的布線要求:
屏蔽機房工程線槽的布置,一般圍繞設備進行布置,在機柜使用越來越普遍的情況下,可以考慮和成排的機柜平行布局,一般每排機柜布置一條線槽,也可以兩排相鄰機柜中間走道上公用一條線槽,前一種模式相對來說使用的更多一些,有些機房是使用的活動地板,那么線槽就可以安裝在活動地板下。用上走線需要有設備布局的配合,這種布局主要適用于標準機架式布局的場合,而且機柜的尺寸特別是高度應基本一致,才能保證美觀,上走線采用線槽,線槽有兩種安裝模式:支架吊裝在頂上、支架支撐在地面上。
2、屏蔽機房防火裝置要求:
采用高靈敏度火災自動報警系統;滅火系統在啟動前能自動檢測被保護區是否有人員存在;設有備用電源,操作時間為24小時;所有氣體滅火保護區的維護構件滿足一定的抗壓要求,其允許壓強差不低于1.2kPa,防護區的隔墻和門的耐火極限均不低于0.6h,吊頂的耐火極限不低于0.25h。
3、屏蔽機房常用的屏蔽材料:
1、橡膠芯編織網屏蔽襯墊
橡膠和金屬絲可選(蒙乃爾絲、鍍錫鋼芯銅絲),應用于機箱、機柜縫隙屏蔽、屏蔽室和屏蔽方艙。有溝槽安裝和表面貼裝兩種方式。
2、導電橡膠屏蔽襯墊
3、鈹銅簧片屏蔽襯墊
鈹銅制成的簧片適用于通信、計算機、屏蔽室、屏蔽方艙等設備的縫隙設計中。它既解決了其它襯墊不能承受切向運動的問題,又具有很高屏蔽效能,同時還具有高導熱性,耐壓性好的特點。
4、導電膠
5、導電填充物(導電膩子)
6、磁場屏蔽材料,工作頻率或100kHz以下磁場屏蔽,需要提供極低磁阻表面來完成,磁場屏蔽材料提供高導磁率屏蔽材料。
7、屏蔽玻璃
8、透光導電聚脂膜
9、屏蔽通風板
10、屏蔽膠帶
屏蔽機房采用光纜進入屏蔽機房的方式,光纜通過波導管進入屏蔽機房,其波導管的長度L大于6d。在屏蔽機房通過光端機,將電信號變成光信號,再將光纖穿過截止波導管,在屏蔽機房外將光信號變成電信號。
第二篇:機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
計算機機房的電磁屏蔽工程是將機房內的輻射限制于一個特定區域的范圍內,或者是防止輻射能進入機房一個特定的區域內。為了達到這個目的,在這個特定區域所進行的工程叫作機房電磁屏蔽工程。計算機電磁屏蔽機房建設,是一門集建筑、電子、安裝、網絡等多方面技術的學問,計算機機房設計與施工的優劣直接關系到機房內計算機系統是否能穩定可靠地運行,是否能保證各類數據信息安全保密。由于計算機機房的環境必須滿足計算機等各種微機電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏、電源質量、振動、防雷和接地等的要求。所以,一個合格的現代化計算機機房,應該是一個安全可靠、舒適實用、節能高效和具有可擴充性的機房。
計算機機房電磁屏蔽工程的一般規定和要求
計算機機房電磁屏蔽工程是一項復雜、慎重的建設項目,隨著計算機機安全等級要求不同,對機房電磁屏蔽的效果要求也不一樣。
一般機房對電磁干擾應達到國家標準 GB2887-89《計算機站場地技術條件》提出的要求;. 4 . 5 電磁干擾. 4 . 5 . 1 無線電干擾環境場強
機房內無線電干擾場強,在頻率范圍為 0.15~1000兆赫茲時不大于120dB。. 4 . 5 . 2 磁場干擾環境場強
機房內磁場干擾場強不大于 800A/m(相當于 100e)。
特殊計算機機房對電磁屏蔽效果有更高的要求。即要建設專用計算機屏蔽機房。
屏蔽計算機機房在建設時技術要求高,建設投資大,稍有不慎,便不會達到預期設計的效果,一般屏蔽機房從基礎建設起都要認真的施工。為了達到屏蔽的效果,在整個機房
建設中,要求如下:
一、在機房的結構體建設時要采取屏蔽措施
1.在機房基礎地面施工中要增設屏蔽措施。
2.在機房墻面施工中要增設屏蔽措施。
3.在機房頂面處理中要增設屏蔽措施。
4.對機房的進出洞或孔要預留并做銜接處理。
5.對機房墻、頂、地間接縫處做銜接處理。
二、機房電磁屏蔽工程在施工中的一般要求
1.機房電磁屏蔽殼體地焊接施工中應采取有效的排煙通風措施。
2.機房電磁屏蔽殼體在焊接時應遵守《鋼結構工程施工及驗收規范》
(GBJ205-83)中第三章-四章中有關規定。
3.在機房內裝修或其它項目施工時,嚴格禁止損壞屏蔽殼體,要采取必要的保護
措施,不得使屏蔽殼
體各個方面受損傷。
4.在機房施工中,如確實需要并按設計要求在屏蔽殼體上安裝緊固件時,應將其與殼
體的接觸處焊封。
5.各種屏蔽殼體與原建筑墻體、樓板、地面應安裝牢固,絕緣可靠。
6.在施工過程中,嚴格按照工序檢驗,合格后,下道工序方能施工。
三、機房電磁屏蔽工程的保護
1.在施工中不得在屏蔽殼體內噴灑水或其它有腐蝕性的液體。
2.對施工結束的機房屏蔽體及其它安裝附件要及時做防腐處理。防腐要求應符合《建筑防腐工程施工
及驗收規范》(TJ212-76)中的有關規定的要求。
3. 對于焊接縫應按規定檢查焊接效果,合格后對焊縫應及時作防腐處理。
4. 對電磁屏蔽體有關的各種管道、電纜等應按有關規定進行保護處理。
四、機房電磁屏蔽工程的測試。
1.機房屏蔽殼體與原建筑的地面、墻體、樓板的絕緣性能測試應符合要求。
2.機房屏蔽效能的測試。
3.電磁屏蔽效能的測試應按設計要求確定.測試的方法應按《高效能屏蔽室屏蔽效
能測試方法》執行.計算機機房屏蔽工程的類別
計算機機房屏蔽工程有兩種:計算機機房固態屏蔽工程和計算機機房非固態屏蔽工
程。
計算機機房固態電磁屏蔽工程一般有三種形式:即焊接式電磁屏蔽殼體、裝配式電磁屏蔽殼體和薄膜屏蔽,還有多層屏蔽體。焊接式電磁屏蔽殼體是按設計將預加工的單元金屬板塊在機房內焊接成整體,形成電磁屏蔽殼體。裝配式電磁屏蔽殼體是預先將屏蔽殼體制成組件,在機房內進行組裝成整體,形成電磁屏蔽殼體。薄膜屏蔽是一種金屬膜附著在一支撐金屬膜結構上,而不是靠金屬膜本身之支撐力,以金屬薄臘抵擋電磁場的干擾。多層屏蔽是將屏蔽面作成多層,表面與金屬之間留很小的空間,而不是緊密的接觸在一起,在很小的空間中充滿空氣或其它電介質,多層屏蔽能起到很好的屏蔽效果。
計算機機房的非固態屏蔽是在機房屏蔽體上,由于某些理由必需進行的一種屏蔽。如:
機房屏蔽體需要開門、窗。
機房屏蔽體需要開通風口。
機房屏蔽體需要開孔讓電線、電纜、水管、儀表、設備進入。
由于機房的某些需要造成機房屏蔽外殼出現不連續處。如兩個金屬緊觸接觸表面之間接合處(兩片金屬被鉚釘或螺絲釘鎖緊在一起和兩金屬表面以金屬墊材料的連接處或開
口)。
非固態屏蔽工程在屏蔽工程建設時必然進行的工程,施工的難度比較大。非固態屏蔽在施工中常用的屏蔽材料有屏蔽網、紡織材料、蜂巢材料。非固態屏蔽的種類有: 1、屏蔽門。2、波導風口和觀察窗。3、濾波器。4、電纜和連接頭的屏蔽。
計算機機房電磁屏蔽方法的選擇
計算機機房的電磁屏蔽應根據機房內設備工作的性能和安全的要求來選擇。一般有以
下三種方法:屏蔽機房、屏蔽工作間、設備專項屏蔽。
屏蔽機房是為了保障國家和部門的政治、經濟、軍事上的安全,需要用屏蔽的手段來防止計算機泄密。屏蔽工作間是為了保密和防止減少電磁場的干擾,在局部范圍內采取的屏蔽手段。設備專項屏蔽是為了保證電子儀器設備調試維修正確,需要在一個無電磁信號
干擾的場合來進行,這種屏蔽專門為設備調試準備的屏蔽場所。
這三種屏蔽方式用戶可根據需要選擇。
第三篇:屏蔽機房的電磁屏蔽方法及空調的屏蔽處理
屏蔽機房的電磁屏蔽方法及空調的屏蔽處理
任何一臺電子設備工作時都會產生電磁輻射,計算機也不例外。計算機是靠高頻脈沖電路工作的,由于電磁場的變化,必然要向外輻射電磁波,與一個小電臺差不多。計算機輻射主要有4個部分——顯示器的輻射、通信線路(聯接線)的輻射、主機的輻射、輸出設備(打印機)的輻射。這些電磁波會把計算機中的信息帶出去,犯罪分子只要具有相應的接收設備,就可以將電磁波接收,從中竊得秘密信息。據國外試驗,在1000米以外能接收和還原計算機顯示終端的信息,而且看得很清晰。微機工作時,在開闊地帶距其100米外,用監聽設備就能收到輻射信號。
這類電磁輻射大致又分為兩類:
第一類是從計算機的運算控制和外部設備等部分輻射,頻率一般在10兆赫到1000兆赫范圍內,這種電磁波可以用相應頻段的接收機接收,但其所截信息解讀起來比較復雜。
第二類是由計算機終端顯示器的陰極射線管輻射出的視頻電磁波,其頻率一般在6.5兆赫以下。對這種電磁波,在有效距離內,可用普通電視機或相同型號的計算機直接接收。接收或解讀計算機輻射的電磁波,現在已成為國外情報部門的一項常用竊密技術,并已達到很高水平。
電磁屏蔽方案
考慮屏蔽體材料的屏蔽效能的因素同時還兼顧電磁屏蔽室整體的機械性能,設計要求達到:鋼板不平度≤4mm/M2,屏蔽體垂直度≤10mm,以及屏蔽體抗震≥8級。
根據屏蔽殼體不同部位承載力的不同而設計制作不同截面積的矩形鋼龍骨作屏蔽體的加固支撐,龍骨采用30*40mm矩形管依附屏蔽體鋼板內壁焊接。
屏蔽體原材料(鋼板)加工制作成單元模塊,現場安裝采用熔焊工藝進行連續的焊接(Co2二氧化碳保護焊),其特點:焊接熱區范圍窄,變形小,焊縫緊密,表面無熔渣。確保屏蔽層模塊板接縫處的屏蔽效能保持一致,同事還能提高焊縫的抗電化腐蝕性。(電化腐蝕會造成降低屏蔽效能和互調效應,因為電化學反應產生的化合物是非線性的半導體物質,這回產生信號混頻,導致產生新的干擾頻率)。
屏蔽效能:對屏蔽物排除或約束電磁波的能力的度量。對于給定的外部源,屏蔽效能是指在測試時某定點放入屏蔽物之前和之后的電場或磁場的強度之比。通常用分貝的形式以入社和透射的信號幅值之比來表述。
殼體:有六面板體及殼體與地面之間的絕緣處理。六面板體是由厚度為1.5mm的冷軋鋼板制成單元模塊,鍍鋅噴塑后通過M8鍍鋅螺栓、螺母、墊片及導電襯墊組裝而成。
屏蔽門:雙電手動(或電動)鎖緊屏蔽門,門洞尺寸為1800×850(mm)。采用鉸鏈插刀式密閉屏蔽門,們的鎖緊點為雙點手動鎖緊結構;采用單刀插入式電磁密封技術、復合刀口、可拆卸式幼稚鈹青銅簧片,維護性好;內外門板為雙層絕緣是機構,門表面采用亞光不銹板裝飾。
通**導窗:蜂窩型通**導窗,尺寸為300×300(mm)。屏蔽通風窗成截止波導形式,其出啊如衰減應于屏蔽室指標一致,波導窗由許多個波導組成的波導束,小波導截面形狀為六角形;波導片采用真空釬焊新工藝組成整件。
電源濾波器:單相高性能電源濾波器。進入屏蔽室的每根電源線均應配置電源濾波器,目前廣泛采用低泄露電源的電源濾波器,其插入衰減值與屏蔽效能一致;所有電源濾波器應集中安裝,濾波器的前端不能有過流保護裝置但可設置過載保護裝置;電話線進入屏蔽室可采用數據信號濾波器;電源濾波器(儀器、照明用電)220V 50Hz 80A 屏蔽地:為使屏蔽體壁面上的感應電流(靜電)都能迅速入地,有效地降低避免對地的高頻點位,屏蔽體需與大地相連,形成電器通路,為屏蔽體上的電荷提供一條低阻抗的泄放通路。一般屏蔽地的電阻要求≤1Ω。
空調的屏蔽過壁處理
空調的屏蔽處理分為兩大類,一類為中央空調,另一類為專用空調。
采用中央空調系統管道式風口時,無論上送下回或下送上回,只需根據送風口、回風口的尺寸在對應位置配置不同規格截止波導窗作為屏蔽室進出風口,截止波導窗與送回風口之間采用風管軟連結。屏蔽截止波導窗必須有效通風面積大于風管通風面積,保證輸送管道的有效輸送面積。采用風機盤管時,如室內機組如需引入屏蔽室內,水管通過專用波導引入,控制線在穿越屏蔽殼體時均可配置相應的控制線濾波器。專用空調的屏蔽過壁處理包括:室內外機的電源信號屏蔽處理及室內外機水液管波導屏蔽處理。
1)空調室內外的電源線、信號線通過相應電源濾波器、信號濾波器轉接。信號、電源濾波器的數量和電性能應與用戶提供的空調電氣參數相匹配。
2)冷媒管、加濕水管的屏蔽過壁處理方式為:在屏蔽殼體上安裝屏蔽波導管,屏蔽波導管的內徑略大于冷媒管的外徑,把空調冷媒管穿入波導管后進行屏蔽密封連接,其中波導管與板體及波導管與冷媒管均需密封,保證屏蔽效果又不破壞冷媒管。
3)原則上空調濾波器及水液波導的安裝在空調附近可維修的地方,但需考慮安裝后的外觀的美觀性。
第四篇:如何屏蔽垃圾短信
刪除垃圾短信
用短信防火墻(不是所有的手機都有)...到營業廳取消夢網服務...干脆關閉短信業務....先說下什么是垃圾短信,比如號碼是(東莞地區)076988、076933、076911等的號碼,這些短信的內容大家應該都很清楚,無非是騙錢的,什么“我不小心把電話本刪了,想不起你的名字”、“撥打******56737聽少婦刺激的聲音”等等,你一回復信息就馬上扣錢了,5元——10元不等,我可憐的一個同事聽少婦刺激的聲音聽了8分鐘扣了40多元!
我用的是東莞的動感地帶,打電話到1860,小姐接通后,你就語氣嚴厲的告訴她,你被垃圾短信騷擾得很煩,要求屏蔽除1860以外的所有垃圾短信,小姐很客氣的告訴我,不能屏蔽,讓我不要回復,自己刪除垃圾短信就可以了。我說我不信,然后告訴她偶是學電子通信專業的,屏蔽垃圾短信電信絕對可以做到,小姐就有點慌了,請大家記住,我當時的語氣是很嚴厲的,不然是沒有效果的。然后說可以屏蔽我手機上收到的短信號碼,我不肯妥協,告訴她必須全部屏蔽。小姐說超出她們的能力范圍,要向上面提交申請,我說那是你們的事,跟我無關,如果你不給我提供這個屏蔽服務,嘿嘿,就等著我用別的方法吧!(當時我說我有朋友在報社、律師樓)當時我掛機了,第二天上午,1860給我來電話了,說技術上做不到,還是不能屏蔽,我仍然是強硬的態度和嚴厲的語氣,告訴她們技術是她們的事,跟我無關,我記得小姐說一句我頂她三句,被偶頂得都沒話說了,哈哈厲害吧!又掛機了,到了下午,又打電話來了,告訴我說可以屏蔽所有東莞的垃圾短信(就是以0769開頭的垃圾短信),別的地方的她們沒有辦法,我想也只有這樣了,就同意了,我問了服務小姐,原來我的投訴已經成了惡性投訴,她們不搞定是很麻煩的,所以很快就搞好了!
挖哈哈,再也沒有垃圾短信來騷擾我了,現在整個世界都清靜了。。。
同意我的請支持我,把帖子頂上去,讓更多的人看到,明天就打電話去1860 吧!行使我們消費者應有的權利??!
手都打酸了,兄弟們想不被騷擾就跟我一樣去做吧,告訴你旁邊被騷擾的朋友,讓該死的垃圾短信徹底見鬼去吧
第五篇:電磁屏蔽織物綜述
電磁屏蔽織物
彭志遠1,楊愛景2,王春香1
(1.河北科技大學,河北 石家莊 050018,;2.國家羊絨產品質量監督檢驗中心,河北 石家莊 050018)
摘 要:論述了電磁屏蔽材料的屏蔽原理,分析了目前制備電磁屏蔽織物材料的技術手段,綜述了表面鍍金屬織物、表面涂覆織物、貼金屬箔織物、導電纖維混紡織物的研究現狀,敘述了織物電磁屏蔽的性能測試,簡要介紹了國內外電磁屏蔽織物的生產現狀及趨勢。
關鍵詞:電磁屏蔽;織物;屏蔽材料 中圖分類號: 文獻標志碼:
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
隨著科技的迅速發展,電磁波在航空、航天、通信、家用電器、軍事等領域得到廣泛的應用,隨之電磁污染問題也日漸突出。電磁波向外輻射的電磁能量正在以每年7%-14%的速度遞增,電磁對環境的污染日益嚴重[1]。在世界各地,各種信息網絡傳遞著數以億計的軍事、政治、經濟等方面的重要情報和信息,由于電磁波輻射而導致的信息泄密事件也時有發生,直接威脅到國家政治、經濟、軍事安全。同時,電磁波還會造成武器系統失靈,給作戰帶來嚴重的隱患。因此,防止電磁波輻射,以保障信息、武器系統安全以及人體健康成為迫切任務[2-4]。
收稿日期: 修回日期: 作者簡介:彭志遠(1987—),女,在讀研究生。主要研究方向為防電磁輻射紡織品的開發。E-mail:pengzhiyuanhaohao@163.com。
目前,電磁防護的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于電磁屏蔽材料在社會生活和國防建設中的重要作用,因而其研究開發成為人們關注的重要課題[5-7]。電磁屏蔽的原理
電磁輻射是指電磁場能量以頻率 30-30000MHz電磁波的形式向外發射。電磁波在傳播途中遇到障礙物時,受障礙物的反射和吸收作用,能量發生衰減。通常,屏蔽材料對空間某點的屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)表示,即 SE=20lg(E0/E),其中,E0是無屏蔽材料時該點場強,E是有屏蔽體后該點場強。
電磁波傳播到達屏蔽材料表面時,通常按3種不同機制進行衰減(如下圖):①在入射表面的反射損耗;②未被反射而進入屏蔽體的電磁波被材料吸收的損耗;③在屏蔽體內部的多次反射損耗。電磁波通過屏蔽材料總屏蔽效果可按下式計算:
SE=A+R+B 其中,SE為電磁屏蔽效果,R為表面單次反射衰減,A為吸收損耗,B為內部多次反射損耗。根據實用需要,對于大多數電子產品的屏蔽材料,在30-1000MHz頻率范圍內其SE至少達到35dB以上,才認為是有效屏蔽[8-9]。
電磁場屏蔽機制
Fig.1 Shielding mechanism for electromagnetic field 在電磁波頻率和材料厚度一定時,材料的導電率增加,反射損耗和吸收損耗都會增加,電磁波能量的衰減也會增加。吸波材料主要是利用材料的吸收損耗而要盡量減小反射損耗,減小表面反射也就是盡量要達到阻抗匹配。而屏蔽材料既利用了材料的反射損耗也利用了材料的吸收損耗[10]。銀、銅、鋁等是極好的電導體,相對電導率大,電磁屏蔽效果以反射損耗為主;而鐵和鐵鎳合金等屬于高磁導率材料,相對磁導率大,電磁屏蔽衰減以吸收損耗為主[11]。電磁屏蔽織物制備技術
電磁屏蔽織物具有良好的導電性能,又可保持織物材料透氣、柔韌、可折疊、粘結等特性,可制成屏蔽服、屏蔽帳篷及屏蔽室材料等,以保障人身、信息安全等,是理想的電磁屏蔽材料。其按照制備工藝可分為以下幾種。
2.1表面鍍金屬屏蔽織物
這類織物材料是在織物表面附著一層導電層,主要通過反射損耗達到屏蔽的目的。常用的制備技術包括化學鍍、電鍍、真空鍍等。
(1)化學鍍及電鍍
化學鍍和電鍍主要是將Cu、Ag、Ni、Al 等離子鍍液通過氧化還原的方法,將金屬粒子鍍在織物的表面。目前這種技術主要用在電磁屏蔽織物材料,效果很好。例如在棉、滌及芳族聚酰胺等織物材料上,進行鍍銅、鍍銀或鎳銅工藝等。它的優點是不受織物形狀及大小的限制,鍍層均勻,織物材料柔軟,設備投入量也小,但鍍層容易被刮擦而失去屏蔽性能,并且制備過程污染嚴重,必須進行污水處理。楚克靜[12]等已在化學鍍銅的滌綸織物上電鍍錫鎳合金,制得的織物材料表面光滑、光亮度好、表面電阻率低,屏蔽效果達到 80dB以上,對人體完全無害,并且鍍層具有較好的耐腐蝕和耐摩擦性能。該類屏蔽織物可應用于軍事、通信及民用等領域。劉紹芝[13]等通過粗化、敏化、活化、強化、化學鍍銅、化學鍍鎳、后處理等工藝在制備滌棉電磁屏蔽織物材料,材料屏蔽性能達到60dB以上,可用做軍事作戰指揮帳篷、防電磁屏蔽服及電磁屏蔽室。(2)真空鍍
真空鍍是采用物理沉積的方法,在真空和高溫狀態下,將金屬熔化,當被熔化的金屬升至沸點時,金屬粒子就會蒸發并向織物表面飛濺,從而沉積在織物或纖維表面。它的優點是不會造成較大的化學污染、材料美觀并且屏蔽效果較好,但鍍覆的金屬層厚度一般在3μm以下,金屬與織物的結合力較差,容易脫落,至今在電磁屏蔽領域內未得到廣泛應用。
(3)磁控濺射鍍
磁控濺射鍍又稱等離子電鍍,是一種高速率低基片升溫的成膜新技術,主要利用高能離子撞擊金屬靶材進行能量交換,把從靶材表面飛濺出的靶材原子或分子沉積到紡織基材襯底,形成屏蔽的金屬薄膜。目前常見的磁控濺射技術有多靶磁控濺射、磁控掃描、非平衡磁控濺射和脈沖磁控濺射等。杜莉娟[14]等采用直流磁控濺射鍍銅工藝,發現濺射功率越大,沉積速率越大,膜層顆粒分布越均勻,濺射壓力在0.9Pa左右適宜,鍍層與基底結合牢固,屏蔽效果達到70dB以上。Savrum[15]等用磁控濺射方法在ZnS上沉積一層30.7μm的薄膜,材料在2GHz屏蔽效能可達53dB。磁控濺射鍍技術制備的織物材料,對于抑制生物菌活性、纖維抗紫外性
能具有明顯的作用。Yuen [16]
等分別在氬氣、氧氣氣氛下,采用濺射鍍鎳的方法,制得屏蔽織物材料,通過SEM分析得出,鎳鍍層可有效防止紫外線輻射,其中氧氣氣氛下的鍍鎳層對聚酯織物的保護更加有效。Scholz [17]等研究不同金屬鍍層的SiO2纖維織物生物活性,結果表明,銅及銀鍍層織物具有良好的抗生物活性性能,其原因可能是由于金屬離子存在于織物表面所致。
2.2涂層屏蔽織物
涂層屏蔽織物是在織物涂層劑中加入適當的金屬粉末、金屬氧化物或者非金屬導電材料;或讓涂層劑中含有高分子成膜劑、導電成分涂料,涂覆在織物表面,使織物具有電磁蔽效果。該方法制備的屏蔽織物材料屏蔽效果一般、不透氣、手感性較差,目前應用較為局限。Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金屬混合物在織物或非織造布上涂層,得到產品的屏蔽效果在8-80dB,并具有良好的吸波性能,是一種比較有前途的吸波紡織品。Hong[19]等研究了經蒽醌磺酸或萘磺酸處理的聚吡咯,并加入適量的Ag納米粒子,涂覆于PET織物表面,屏蔽性能超過30dB,并且屏蔽機制以涂層材料的吸波為主。Kim[20] 等在PET 織物上聚合一層本征型導電聚合體,其復合織物材料屏蔽效果達到36dB。義小蘇等[21]采用單臂碳納米管作為導電填料,制備的單臂碳納米管無紡布厚度在100nm—1μm,材料的性能優良且比重較輕。
2.3 貼金屬箔
貼金屬箔是利用鋁箔和銅箔等金屬薄膜同織物經膠黏劑復合制成的材料,其中表面金屬箔起到屏蔽電磁波的作用。它的優點是方法簡單、粘結強度高、不易部分脫落、導電性能良好,但織物材料的透氣性及柔軟程度較差,目前常見的貼金屬箔織物多用于消防防護服,主要通過反射高溫輻射能,達到保護人體的作用。
2.4 導電纖維混紡織物
該類織物主要將導電纖維與普通纖維經混紡技術織成的織物。常用的導電纖維主要有鎳纖維、銅纖維和碳纖維等,這種工藝制備的電磁屏蔽織物材料主要應用于防輻射服、保密室窗簾、精密儀器防護罩及活動式屏蔽帳篷等。Chen[22-23]等人將銅纖維與PET纖維等混紡制出的電磁屏蔽織物,表面覆有金屬 Cu、Zn、Sn纖維材料,在30-1000
MHz頻率范圍內,屏蔽效果達到30dB以上,進行6層層壓的電磁屏蔽織物材料屏蔽效果達到55dB以上。中國山西華麗服飾科技發展有限公司開發的電磁屏蔽織物材料,將不銹鋼纖維均勻分布在滌棉纖維中,在10GHz時織物的屏蔽性能達到34.77dB。
2.5 多離子電磁屏蔽織物
多離子電磁屏蔽織物材料是當今最先進的第六代屏蔽電磁輻射材料,采用先進的物理和化學工藝對金屬進行離子化處理。目前國內產業化的主要是紅豆集團與科研單位聯合開發的多離子電磁屏蔽夾克衫,其電磁輻射屏蔽衰減達到99.4%,可用于多種場合的電磁輻射防護,也可應用于軍隊保密、偽裝等領域??椢锏碾姶牌帘涡阅軠y試
衡量材料的電磁波屏蔽性能的指標是屏蔽效能(SE),其定義為在同一激勵電平下,有屏蔽材料與沒有屏蔽材料時所接收到的功率之比或電壓之比,并以對數表示: SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)
(1)式中SE為屏蔽效能,dB;V0為無屏蔽材料時的接受電壓;V1為有屏蔽材料時的接受電壓;P0為無屏蔽材料時的接受功率;P1為有屏蔽材料時的接受功率。也可根據有無屏蔽材料時電磁波電場和磁場的變化來定義屏蔽效能:
SEE=20lg(E0/Es);(2)SEH=20lg(H0/Hs)。(3)
式中E0,H0為屏蔽前電場強度(V/m)和磁場強度(A/m);Es、Hs為屏蔽后的電場強度(V/m)和磁場強度(A/m)。根據屏蔽材料距離電磁輻射源的距離不同,電磁屏蔽材料屏蔽效能測試方法可以分為遠場測試法和近場測試法[24-25]。
遠場為屏蔽體到電磁輻射源的距離r≥λ/2π的區域,λ為輻射電磁波波長,遠場區電場和磁場相互垂直,相位相同,任一點 E和H能量各占一半,且隨著r的增加而衰減,因而SEE= SEH,目前國內外使用最多的是同軸測試方法;近場是指屏蔽體到電磁輻射源的距離r<λ/2 的區域,λ為輻射電磁波波長,近場內E和H有90°相位差,E和H隨著r的增加,按1/r2或 1/r3比例衰減。在近場區內電磁能量在場源與場點之間往返振蕩和交換,因此SEE≠ SEH。國內外發展現狀及趨勢
國內外通過改進紡紗工藝提高生產技術,相繼開發出了多種防護織物以適應市場需要[11,26]。例如,瑞士Swissshield公司的電磁防護織物Swissshield是用一種非常細的金屬絲作芯紗,通過一種特殊的紡紗工藝將棉或滌綸等纖維包在外面,可反射99%的電磁輻射;AsahiKasei公司將導電纖維交織到滌綸面料中,可以屏蔽97%甚至更高的電磁波,還具有良好的抗靜電性能和微生物控制功能[27];日本大阪的 Daiwabo公司推出了一種柔韌性好且能經受普通紡織加工的金屬涂層纖維,該纖維是利用一種連帶催化劑的化學鍍層技術制得[28]。
目前在國際上,供應電磁屏蔽織物產品的只有幾家企業,如韓國Metaline、德國 Schlegal、Shiedex、美國英國跨國公司 Laird 和日本Seiren,這些公司技術力量雄厚,在電磁屏蔽材料行業已有多年的技術經驗,產品的性能穩定,其采用的技術已從污染嚴重的電鍍或化學鍍工藝向環保的技術工藝發展,如采用先進的等離子技術、超臨界技術等,同時也有部分公司采用先進的編織技術、混紡技術織造電磁屏蔽材料,產品檔次高、性能穩定、生產效率高。與此同時,這些公司加大對吸波材料的研究,尤其是智能隱身材料的研究,部分先進的技術已應用到武器裝備中,而國內對于智能型吸波材料的研究仍處于探索性階段,技術力量相對薄弱,研究主要集中在概念及基礎理論研究、機體智能材料及結構元件的研制等方面。對于新型多離子電磁屏蔽織物的研究開發,國內的技術相對薄弱,雖已有新產品面市,但價格昂貴。
新型的電磁屏蔽織物材料將向吸波織物材料[29-31]的方向發展,并且要求屏蔽織物材料具有“薄、輕、寬、強”的特性,同時
需要建立相應的屏蔽理論、材料的表征參數及材料的設計機制。采用紡織復合方法制備的電磁屏蔽織物是充分開發現有材料性能潛力、增進材料吸波性能的一種有效方法。而隨著電磁屏蔽織物材料需求的不斷擴大,對電磁屏蔽織物的性能要求也越來越高,不僅要求織物材料具有抗寬頻電磁屏蔽波輻射、耐候性、可熱封、可折疊等優點,而且還希望織物具有穿著舒適、抗紫外線輻射、抗菌等功能。
參考文獻:
[1] 潘智勇,張慧,吳中偉等.電磁屏蔽織物材料研
究進展[J].科技導報,2009,(27):86-91.[2] 趙靈智, 胡社軍, 何琴玉, 等.電磁屏蔽材料的屏蔽原理與研究現狀[J].包裝工程, 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] 劉順華.電磁屏蔽與吸波材料[J].功能材料與
器件學報, 2002,(3):212–217.[6] 武宏讓.電磁波屏蔽材料[J].中國有色金屬學
報, 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,沈曉冬,袁林生,范凌云.電磁屏蔽和吸波
材料的研究進展[J].電子元件與材料,2005,(1):57-61.[9] 楊金純,伏廣偉.紡織品防電磁輻射實驗平臺研
究與實踐[J].紡織導報,2009,(7):131-133.[10] 賈華明,齊魯.防輻射纖維及其織物的研究進
展.合成纖維工業,2005,(5):30-33.[11] 徐晶,徐先林.電磁輻射防護織物發展現狀.紡織科技進展,2009,(3):25-26.[12] 楚克靜, 王煒.錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料的研制[J].材料開發與應用, 2008, 23(6): 16-20.[13] 劉紹芝,鄭惠.一種電磁波屏蔽物及其制備方法[P].CN1173092, 2004-10-27.[14] 杜莉娟, 姚玉源, 陳文興.粘合劑涂層對磁控濺射鍍鋁織物牢度的影響[J].浙江理工大學學報, 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] 義小蘇, 解思深, 劉剛等.碳納米管無紡布電磁屏蔽復合材料的制備方法[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] 陳光華,黃少文,易小順.電磁屏蔽材料與吸
波材料的性能測試方法及進展[J].兵器材料科學與工程,2010(2):103-107.[25] 伏廣偉, 趙玉峰.電磁屏蔽織物與防輻射屏蔽
服屏蔽性能測試方法的研究.[26] 畢海峰,張玉梅,王華平.電磁屏蔽材料的發
展[J].產業用紡織品,2001,(6):7-9.[27] 石東亮.電磁屏蔽紡織品的開發與檢測[J].中
國纖檢,2005,(4):42-43.[28] 胡發祥,董奎勇.功能性紡織品開發應用新進
展(下)[J].紡織導報,2003,(4):78-80.[29] 熊國宣,鄧敏,徐玲玲等.水泥基復合材料的吸
波性能[J].硅酸鹽學報,2004,33(7):916-920.[30] 王永杰,許軼,蘆艾等.電磁屏蔽與吸波材料
研究進展[J].化工新型材料,2009,(11):24-26.[31] 王磊,朱保華.磁性吸波材料的研究進展及展
望[J].電工材料,2011(2):37-40