论文部分内容阅读
电磁辐射不但会给人们健康生活带来威胁,而且还对工业生产和军事活动带来干扰,如何减少电磁辐射给生产生活带来的危害越来越受到人们的关注。本课题简要阐述了开发电磁屏蔽材料的必要性和制备方法,选择使用了高效环保的磁控溅射法,在涤纶织物双面沉积金属薄膜,从而提高了其对电磁波的屏蔽效能。论文首先制备了Cu双面纺织屏蔽材料(在基材的两面分别沉积Cu薄膜),并将其与相同工艺条件下制备的Cu单面纺织屏蔽材料(在基材的一面沉积Cu薄膜)的屏蔽效能进行了比较。结果表明:在相同沉积时间下,Cu双面纺织屏蔽材料的屏蔽效能比Cu单面纺织屏蔽材料的屏蔽效能高20-30dB,这是因为Cu双面纺织屏蔽材料形成波阻抗差异的界面数量是Cu单面纺织屏蔽材料形成波阻抗差异的界面数量的两倍。另外对两种纺织屏蔽材料的电磁特性进行了研究,结果表明当电磁波频率增大时,Cu单面纺织屏蔽材料的屏蔽效能会有下降的趋势,而Cu双面纺织屏蔽材料的屏蔽效能反而会提高。同时从沉积工艺与基材结构两方面入手,研究了其对Cu双面纺织屏蔽材料屏蔽效能的影响。对于沉积工艺着重分析了镀膜时间对Cu双面纺织材料屏蔽效能的影响,并测试了不同镀膜时间条件下的Cu双面纺织材料的屏蔽效能,测试结果表明:随着Cu薄膜沉积时间的提高,Cu双面纺织屏蔽材料屏蔽效能也随之增大。对于基材结构主要研究了纤维表面形貌、基材组织结构以及平方米克重对Cu双面纺织屏蔽材料屏蔽效能的影响,研究结果表明:ZnO/Cu复合纺织屏蔽材料的屏蔽效能比Cu双面纺织屏蔽材料的屏蔽效能高5-10dB左右,这是因为引入缓冲层ZnO以后,大大改善了原有涤纶纤维的表面形貌,使得Cu薄膜沉积在溅有ZnO薄膜的PET纤维表面更容易形成连续网状结构,薄膜导电性能更优异;分别在纺粘无纺布、平纹机织布和针织布的双面沉积Cu薄膜,制备的三种不同组织结构的双面纺织屏蔽材料屏蔽效能大小是SE非织造布﹥SE机织布﹥SE针织布;分别对300g/m2、400g/m2、500g/m2不同克重的纺织屏蔽材料的屏蔽效能进行了测试,结果表明随着基材平方米克重的增加,该纺织材料的屏蔽效能也随之提高。最后为了提高金属Cu膜的抗氧化性能,在双面Cu膜表面二次沉积了结构稳定的Al2O3薄膜,从而制备出Cu/Al2O3复合薄膜,并将双面Cu薄膜和Cu/Al2O3复合薄膜放在相同室温环境下150天以后,测试了制备试样的表面形貌、元素含量以及屏蔽效能。测试结果表明:双面Cu薄膜表面出现了细小裂纹,生成了一些团状物质,氧元素含量从0%增加到8.85%,屏蔽效能从80dB下降到32dB左右;而Cu/Al2O3复合薄膜整体形貌基本没有改变,氧元素含量从2.73%增加到4.24%,屏蔽效能只下降了8dB左右,这说明Cu/Al2O3复合薄膜有较好的抗氧化性能。