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質量輕、 吸波性好、易彎折、可隨意裁剪、無毒環(huán)保等優(yōu)點,在軍事領域已有運用。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
織物結構吸波材料主要分為涂層型、表面涂層型、浸漬型、結構型 、表面類型的頻率選擇,其中涂層織物廣泛應用于軍用電磁隱形技術。制備紡織屏蔽層的最新趨勢是在紡織基材上涂上導電聚合物、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,產生高導電性、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構和性能的穩(wěn)定性,產生可抗性 EMI 防護紡織品輻射污染。反雷達偵察偽裝中使用的偽裝網(wǎng)采用高散射吸收衰減原理,產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、紫外線和雷達偵察,特別是防空雷達偵察,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 ) 柔性針織復合材料可產生吸收雷達波的結構。麻省理工學院專門為軍事人員開發(fā)的敵我智能識別戰(zhàn)服在織物中添加了特殊的光學纖維。這種織物生產的軍裝 ,可以發(fā)出激光器識別的可以發(fā)出的東西 “ 友好 ” 信號 ,通過檢查是否有信號返回,參戰(zhàn)人員可以快速識別敵我,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,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?;虺练e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
納米顆粒長度遠低于紅外線和雷達波波長,大大降低了對波的反射率,導致紅外探測器和雷達接收到的反射信息非常小,達到隱形效果;納米顆粒材料比表面積大,因此,進入納米材料的電磁波容易形成電導損失、高頻介質損失、磁滯損失等,使電磁能轉化為熱能,導致電磁波信號能衰變,降低探測器獲得的信號強度,直接產生無形效果。軍用納米材料紡織品的特殊功能可以通過進一步的纖維改性和織物整理來賦予。進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。實現(xiàn)電磁防護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,達到隱形效果。納米轉移印刷技術可以提高超材料周圍的電磁反射率,使光線繞過其附近,達到無形的目的。
目前,世界上大多數(shù)國家使用半導體、納米材料、有機吸附材料、光子晶體等激光隱形技術?;诩{米材料的厚度,美國和俄羅斯公司具有遠低于激光輻射波段、大比表面積和高光學非線性的優(yōu)點。通過粘合劑和納米微粉填料技術生產寬頻隱形涂料,對雷達和紅外波段具有優(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、較大的磁導率和介電常數(shù),在雷達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制。