缝型及缝迹对电磁屏蔽服装屏蔽效能的影响

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在电磁波不同频率下,人体受到不同程度的不良影响。电磁屏蔽织物对电磁波有一定的屏蔽作用,可研制出对人体有电磁防护作用的防护服。缝型及缝迹隶属于电磁屏蔽服装缝制中最基本的独立要素,是导致电磁波泄露的主要原因。因此缝型设计成为高电磁屏蔽服装设计的关键。本文主要分为三个部分,分别为缝迹对电磁屏蔽服装屏蔽效能的影响、缝型对电磁屏蔽服装屏蔽效能的影响、吸波涂层在电磁屏蔽服装孔缝区域的应用研究。通过小窗法屏蔽效能测试系统对缝迹结构参数进行实验探究,缝迹结构参数的设计主要为单个缝迹中的缝纫线种类、缝纫线细度、缝迹密度、缝迹长度、缝迹数量、单个缝迹曲线形态。复合缝迹结构参数中主要探究曲线与直线的复合缝迹、缝迹宽度和复杂型复合缝迹。研究结果表明:普通缝纫线比导电缝纫线更易泄露电磁波;缝纫线细度应选择大于孔缝的尺寸;缝迹密度越大,其电磁屏蔽服装的屏蔽效能较大;减少缝迹长度和缝迹数量,可提高电磁屏蔽服装的屏蔽效能;折线和方格曲线缝迹的屏蔽效能比直线缝迹的屏蔽效能波动大。曲线与直线的复合缝迹在部分频率范围内能提高电磁屏蔽织物的屏蔽效能;复合缝迹越宽,其屏蔽效能越小;复合缝迹连接越复杂,其屏蔽效能越小。参照缝型国际标准和常见缝型的类型,选择四种缝型结构,分析缝型结构对电磁屏蔽织物屏蔽效能的影响,将吸波海绵、纳米铝材料、碳纤维编织布和多离子织物四种吸波材料以及其复合吸波材料分别运用到缝型中,再改变吸波材料加入缝型的位置,重点分析其屏蔽效能的变化规律。实验结果表明缝型不同,其屏蔽效能不同;缝型d+吸波海绵/纳米铝材料屏蔽效能变化最大且在4-9GHz频率范围内最高;改变吸波材料加入缝型的位置,其屏蔽效能也发生相应的变化;缝型b+吸波海绵+碳纤维复合的屏蔽效能明显高于不加吸波材料和单层吸波材料。将包镍石墨粉作为吸波剂,探究吸波剂含量分别为15%、37%、55%的吸波涂料运用电磁屏蔽织物孔缝中,分析不同吸波剂含量的涂料对含孔缝电磁屏蔽织物屏蔽效能的影响。吸波涂料与吸波海绵、石墨烯纤维、碳纤维这三种吸波材料复合运用到电磁屏蔽服装的袖子中孔缝区域,研究多层介质吸波层对电磁屏蔽服装的袖子屏蔽效能的变化机理。同时,将多层介质吸波材料分别涂覆在电磁屏蔽服装的袖子缝缝的正面和反面孔缝区域内,研究出层介质吸波材料在电磁屏蔽服装的袖子缝缝的涂覆位置。实验结果表明:吸波剂含量较高,其屏蔽效能也相对较高;服装袖子孔缝区域的涂层设计在部分频率范围内提高了其屏蔽效能,正面+涂层+石墨烯的屏蔽效能在2-3GHz频率范围内明显升高。本论文探究电磁屏蔽服装的缝型及缝迹的多种设计方法,总结出高屏蔽效能电磁屏蔽服装缝型及缝迹设计原则,可对生产有指导意义,为电磁屏蔽服装宽频范围内的设计开发提供参考。
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