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目前,随着电磁技术的不断发展和广泛应用,其给人类带来巨大的方便的同时也严重的污染了人类的生活环境,对人体的身体健康构成了极大的威胁。因此研究电磁屏蔽织物成为目前功能性纺织品研究的一个重要领域,而随着对电磁屏蔽织物的屏蔽效能和屏蔽织物综合性能的要求的不断提高,对屏蔽涂层的设计工艺的要求也变得更加复杂。
本文通过采用时域有限元分析法对电磁屏蔽织物的屏蔽涂层的实际应用进行分析,对平面电磁波和涂层介质的电磁参数进行定量,找出影响屏蔽涂层屏蔽效能的各个影响参数,建立了屏蔽效能计算的理论数学模型,并在这个数学计算模型的基础上建立一个计算机辅助计算系统。计算机辅助计算模型是通过软件MATLAB的图形界面设计功能实现的,建立了一个人机交互模型,内嵌入数学计算模型,通过输入涂层各组分的电磁参数和相关的参数条件即可得出屏蔽涂层的理论屏蔽效能。
采用液相化学还原法制备纳米金属粒子,将制备的纳米粒子与有机粘合剂混合形成纳米抗电磁辐射屏蔽涂层整理剂,将整理剂均匀的涂敷到织物的表面形成电磁屏蔽织物。通过对制备的电磁屏蔽织物屏蔽效能的测试与计算机辅助计算模型的理论计算结果的分析,找到一个最优化的设计方案,利用液相化学还原法制备纳米银粒子,讨论了反应条件对所制备纳米材料粒度和银粉的得率的影响,通过原子力探针扫描显微镜观测粒子的大小,达到了纳米级别。得到了优化的反应条件,制备出了纳米金属银粉。
将纳米银粒子与有机粘和剂水性聚氨脂混合后,超声分散半个小时以上,形成抗电磁波整理剂,采用涂层法将抗电磁波整理剂整理到织物上,形成抗电磁辐射的织物。通过一系列对比实验确定纳米金属粒子与有机粘合剂的最佳比例为2:3,这个比例下屏蔽涂层的电阻值最低。
将通过屏蔽效能测试的结果与计算机辅助计算模型计算的结果进行对比分析,找出两者之间的相同点和差异,证明了计算机辅助设计模型具有一定的可靠性和预测性,为后续的实验提供指导性的作用。