第二章 文獻回顧與電磁屏蔽理論基礎
2.3 電磁屏蔽材料之應用與研究
2.3.2 金屬化織物
金屬化織物可視為一種複合織物,一般是在合成纖維梭織物、針 織物、非織物或與其它天然纖維混紡織物上進行鎳、銅、金或鈷等的 金屬化處理,使織物保有原有的柔軟、耐折疊的特點,且性能上並沒 有 明 顯 的 改 變 。 金 屬 化 的 方 法 大 至 可 分 為 四 種 : 蒸 發 沉 積 法
(Evaporative deposition)、 噴塗法(Sputtering)、 化學鍍法與離子電 鍍法,使金屬沈澱在纖維表面,形成具有金屬皮膜的金屬化纖維。或 是在纖維內部摻入金屬物質,熔融紡絲或濕式紡絲抽成具導電性或導 磁性的纖維,是一理想的防輻射保護材料。經金屬化處理的織物具有 永久的抗靜電性能、吸收電磁波幅射性能、雷達電波的高反射性、在 低壓範圍內的電熱幅射性、對紫外線和紅外線具有反射及吸收等性
波遮蔽和雷擊防護素材。
表面金屬化織物,具有良好的機械性能和耐熱性。該材料能明顯 降低因輻射所造成的溫度升高,與普通布料相比,可降低太陽熱輻射 溫度8~10 ℃。因此該材料可用做耐熱耐火服、遮熱和遮光帷幕,還 可以用做旅遊帳篷、晴雨傘、防晒帽、攝影反光設備以及其它裝飾保 護用品。由於表面金屬化織物通常由高分子材料(非導體)與導電性良 好的金屬複合而成,因此對於不同頻率入射的電磁波既具有一定的吸 收特性,又具較強的反射性能。
Ebneth Harold[16]等人,將輻射頻率範圍為 1.7~24 GHz 的電磁波 通過一塊鍍鎳厚度為0.15~0.75 µm 的聚丙烯月青纖維織物,其幅值衰 減量為9~40 dB,甚至更高。因此,將金屬化織物用作家用微波爐和 乾燥器等發射高頻輻射裝置的護罩和防止輻射的工作服,可以防止電 磁波對周圍環境及人體的干擾和危害。由於織物表面金屬具有較高的 電導率,因此它具有良好的電磁波遮蔽作用,可用做電腦屏蔽罩、隔 絕電磁波的房屋壁布、以及屏蔽設備洩漏修補用的壓帶等。
金屬化織物基本上能保持織物原有特性,因此可將其縫製成易被 雷達發現的救生衣和救生船等,以便海上和山區的救援工作。Ebneth Harold 在微波反射方面的實驗結果證明,金屬化織能反射 99%以超高
運行的導航雷達系統發現,反應距離可達400 m。
金屬化織物的優點大致可列出以下五點:
1. 對電磁波或雷達的高反射性。
2. 對微波的優異的衰減性(電磁波遮蔽)。
3. 在低伏特範圍下的電子產熱性。
4. 永久性抗靜電性。
5. 給與複合材料防雷擊的性能。
金屬化織物的用途是多元化的,從窗帘、防寒服到高技術的電子
和軍事用途,這裡只簡單介紹其中一部份。例如目前所用的防護服大 都很笨重的,金屬化織物的開發,將提供較輕的、整體的、及較高水 準的熱防護服、輻線防護服等其它防護服。
本研究中所使用的碳纖維布,是碳纖維束經編織加工製成碳纖維 織布,橫向與縱向的碳纖維束交錯排列,使碳纖維布複合材料具有可 撓曲性 、加強韌性、剛性及強度等優點。可應用於樑、柱、板、牆 等土木營建結構物的修護補強,增加劣化混凝土結構抗壓、抗剪、抗 彎及抗腐蝕的能力,並抑制裂縫成長,延長使用壽命,避免瞬間脆性 破壞等。碳纖維優越的導電特性,能使碳纖維布具有良好的導電網 路,產生抗靜電、屏蔽電磁波等優點,在電子、光電工業中,可為易 受電磁波干擾的產品與元件,提供一個良好的保護環境。