河北佳發(fā)新材料科技有限公司
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電磁屏蔽材料主要通過反射或吸收電磁波來屏蔽 ,其中吸收電磁波不會(huì)造成二次污染,比反射電磁波更加環(huán)保,而且吸波紡織品還具有相對(duì)質(zhì)量輕、 吸波性好、易彎折、可隨意裁剪、無毒環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),在軍事領(lǐng)域已有運(yùn)用。電磁屏蔽材料主要包括涂覆型面料、功能性纖維織造面料以及納米纖維材料。

(1)涂層面料
織物結(jié)構(gòu)吸波材料主要分為涂層型、表面涂層型、浸漬型、結(jié)構(gòu)型 、表面類型的頻率選擇,其中涂層織物廣泛應(yīng)用于軍用電磁隱形技術(shù)。制備紡織屏蔽層的最新趨勢(shì)是在紡織基材上涂上導(dǎo)電聚合物、石墨烯、碳納米管等。這些新材料可以代替金屬吸收電磁輻射,防止干擾,產(chǎn)生高導(dǎo)電性、耐久性、靈活性和有效的電磁干擾(electromagnetic interference ,EMI ) 屏蔽。硅氧烷通過有機(jī)聚合物聚二甲基硅氧烷 (polydimethylsiloxane , PDMS ) 涂層組裝的多層碳納米管和鎳鐵氧體納米粒子棉織物,可制成柔軟耐用 EMI 屏蔽棉織物。外部 PDMS 涂層不僅具有防水性能, 它還可以提高織物結(jié)構(gòu)和性能的穩(wěn)定性,產(chǎn)生可抗性 EMI 防護(hù)紡織品輻射污染。反雷達(dá)偵察偽裝中使用的偽裝網(wǎng)采用高散射吸收衰減原理,產(chǎn)品采用不銹鋼纖維與化纖混紡而成。含有不銹鋼絲偽裝網(wǎng)的基布一面涂有吸波材料,另一面涂有適合戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的迷彩色, 這種偽裝網(wǎng)能有效防止可見光、中近紅外線、紫外線和雷達(dá)偵察,特別是防空雷達(dá)偵察,具有多種防偵察功能。
(2)功能纖維織造織物
屏蔽高頻電磁波信號(hào)的織物主要包括 2 類 :采用特殊功能玻璃纖維編織的屏蔽面料和后期整理制造的屏蔽面料。聚合物 / 紡織品的層數(shù)和厚度會(huì)抵抗 EMI 影響能力。將鐵磁鎳微米纖維和棉纖維混紡并緯編成具有凹凸表面(包括菱形、墊形 、波浪形和紗羅針 ) 柔性針織復(fù)合材料可產(chǎn)生吸收雷達(dá)波的結(jié)構(gòu)。麻省理工學(xué)院專門為軍事人員開發(fā)的敵我智能識(shí)別戰(zhàn)服在織物中添加了特殊的光學(xué)纖維。這種織物生產(chǎn)的軍裝 ,可以發(fā)出激光器識(shí)別的可以發(fā)出的東西 “ 友好 ” 信號(hào) ,通過檢查是否有信號(hào)返回,參戰(zhàn)人員可以快速識(shí)別敵我,從而降低誤傷概率,大大提高協(xié)同作戰(zhàn)效率 。
用金屬纖維或混紡紗織造電磁屏蔽面料,也是屏蔽電磁波的有效途徑。由于金屬纖維具有反射電磁波的特點(diǎn),也可以使用電磁損失材料和一些纖維混合纖維 、混紡 、并捻 、織織織物等。目前,電磁屏蔽織物中的金屬絲一般為不銹鋼和鎳,直徑為4~10μm。在碳化纖表面涂層金屬材料,添加鐵金屬材料粉末顆粒或沉積在其表面涂層多層石墨或碳粒膜,以及具有良好電磁屏蔽特性的碳化纖原絲和其他化纖混合物,可使碳化纖材料具有良好的電磁屏蔽特性 , 紡織制成抗電磁輻射服。
(3)納米纖維材料
納米顆粒長(zhǎng)度遠(yuǎn)低于紅外線和雷達(dá)波波長(zhǎng),大大降低了對(duì)波的反射率,導(dǎo)致紅外探測(cè)器和雷達(dá)接收到的反射信息非常小,達(dá)到隱形效果;納米顆粒材料比表面積大,因此,進(jìn)入納米材料的電磁波容易形成電導(dǎo)損失、高頻介質(zhì)損失、磁滯損失等,使電磁能轉(zhuǎn)化為熱能,導(dǎo)致電磁波信號(hào)能衰變,降低探測(cè)器獲得的信號(hào)強(qiáng)度,直接產(chǎn)生無形效果。軍用納米材料紡織品的特殊功能可以通過進(jìn)一步的纖維改性和織物整理來賦予。進(jìn)一步采用纖維改性和織物分類的方法,可以賦予軍用納米材料紡織品特殊功能。實(shí)現(xiàn)電磁防護(hù)超材料隱形的另一種方式是形成隱形斗篷,使入射電磁波或聲音繞過物體,達(dá)到隱形效果。納米轉(zhuǎn)移印刷技術(shù)可以提高超材料周圍的電磁反射率,使光線繞過其附近,達(dá)到無形的目的。
目前,世界上大多數(shù)國(guó)家使用半導(dǎo)體、納米材料、有機(jī)吸附材料、光子晶體等激光隱形技術(shù)?;诩{米材料的厚度,美國(guó)和俄羅斯公司具有遠(yuǎn)低于激光輻射波段、大比表面積和高光學(xué)非線性的優(yōu)點(diǎn)。通過粘合劑和納米微粉填料技術(shù)生產(chǎn)寬頻隱形涂料,對(duì)雷達(dá)和紅外波段具有優(yōu)異的光吸收特性。納米金屬微粉和合金吸附劑具有較低的紅外發(fā)射率、較大的磁導(dǎo)率和介電常數(shù),在雷達(dá)頻段具有較好的吸波特性,而由于玻璃纖維形式的各向異性,納米金屬磁纖維吸附劑具有電磁波損失機(jī)制。