纺织品抗静电与防电磁辐射机理及评价方法的研究

摘要

本文在对国内外导电纤维性能和结构研究的基础上，对导电纤维导电组份的性能设计、导电纤维的截面形态、导电纤维的导电物理模型、导电纤维的性能评价方法进行了研究，对导电纤维的工业化生产具有指导作用。　　本文以嵌织(单向)有机导电纤维织物为研究对象，提出了嵌织有机导电纤维织物在经过摩擦起电后，织物表面上电荷佚散应包括电晕放电、感应中和、泄漏的抗静电机理，并进行了理论推导，建立织物表面上的电位变化规律模型。通过测试，对模型进行了初步的验证。　　本文利用9种导电纤维、不同的复合方式、对不同基体材料、在不同的嵌织规律条件下的抗静电性能进行了详细测试分，结果表明，采用传统的抗静电测试方法对于嵌织有机导电纤维类型的抗静电性能评价并不是十分有效。采用日本钟纺公司的大面积(直径80mm)的摩擦静电测试仪，可以有效解决这一矛盾。表达指标建议采用摩擦峰值电压并结合半衰期来评价样品的抗静电性能。　　本文针对纺织品防电磁辐射功能检测的需要，研制了纺织品防电磁辐射测试仪器，该仪器可以检测平面线性偏振电磁波在纺织品上的反射率、透过率，计算出吸收率。并设计制造了专用的纺织品试样夹具，可以进行纺织品试样不同位置前后调节(寻找驻波点的影响)、法向入射不同旋转角度(了解平面线性偏振电磁波在各旋转方向的分量)、不同入射倾角(了解非法向的入射率、反射率和折射性能)等测试研究。

目录

文摘

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第1章绪论

1.1静电及静电学的发展

1.2.静电危害的分类

1.3静电产生的机理

1.3.1静电产生的描述

1.3.2静电的散佚过程

1.4织物抗静电的原理及方法

1.4.1织物抗静电的基本原理

1.4.2影响织物抗静电效果的主要因素

1.4.3织物抗静电的基本方法

1.5织物抗静电性能的评价方法

1.5.1织物抗静电性能的基本指标

1.5.2关于织物抗静电性能的测试标方法及标准

1.5.3目前方法存在的问题

1.6.电磁波的基本理论及电磁波的防护及评价

1.6.1电磁波的分类

1.6.2电磁波的基本理论和特性

1.6.3电磁辐射的作用机理及危害

1.6.4电磁辐射污染防护的原理与技术

1.6.5电磁辐射有关标准

1.6.6存在问题

1.7本课题的主要研究工作

1.7.1必要性及意义

1.7.2主要研究内容

参考文献

第2章有机导电纤维结构与性能研究

2.1导电纤维的研究发展历史

2.2导电组分中导电成分含量对导电性能影响规律的研究

2.2.1传统渗流阈值理论模型

2.2.2导电粒子添加量对导电性能的影响规律

2.3导电纤维形态结构与导电性能的研究

2.3.1截面形态结构研究

2.3.2有机导电纤维导电性能研究

2.4复合导电纤维的导电理论模型的研究

2.4.1物理模型的建立

2.4.2基体材料不变，高导电组分作为芯层时，高导电组分含量与总电阻的关系

2.4.3高导电组分中颗粒导电材料含量对体积电阻的影响

2.5小结

参考文献

第3章有机导电长丝嵌织型织物摩擦起电分布模型

3.1前言

3.2静电理论基础

3.3有机导电长丝嵌织型织物的结构形态

3.4有机导电长丝织物嵌织型织物的摩擦起电及电荷迁移的模型

3.4.1摩擦分离瞬时的电荷

3.4.2分离后织物表面电荷迁移规律

3.5摩擦起电后电荷迁移同时的静电感应

3.6摩擦起电电荷流动开始后，试样面上的总电量

3.7有机导电长丝嵌织织物上的电势

3.8模型的实验验证

3.8.1有机导电纤维不同嵌织距离对抗静电效果的影响规律

3.8.2采用小测试面积织物样品上的极性分布情况

3.9小结

参考文献

第4章织物抗静电性能测试方法比较研究

4.1织物抗静电测试方法

4.2抗静电测试方法的比较

4.3试验

4.3.1试验材料

4.3.2试验方法及测试条件

4.3.3测试结果与分析

4.4测试方法指标之间相互关系的分析和探讨

4.4.1导电纤维与涤纶复合不同嵌织距离对测试结果的相关分析

4.4.2导电纤维与锦纶复合不同嵌织距离对测试结果的相关分析

4.4.3各指标间的相关分析

4.5结论

参考文献

第5章抗静电织物设计与实践

5.1有机导电纤维的选用原则

5.2有机导电纤维与普通纤维的复合方式

5.3抗静电织物组织设计

5.4抗静电织物在织造和染整加工中应重点注意的几个问题

5.5导电纤维嵌织间距对织物抗静电性能的影响规律的研究

5.5.1样品制作

5.5.2测试结果及分析

5.6小结

参考文献

第6章防电磁辐射测试方法及仪器的研究

6.1电磁波的基本特性

6.1.1理想介质中的均匀平面波的特性

6.1.2平面波的极化

6.1.3均匀平面波垂直入射时的基本规律

6.1.4电磁波在波导管中的传播特点

6.2防电磁辐射屏蔽效果检测方法的研究

6.2.1防电磁辐射的检测指标

6.2.2防电磁辐射检测方法

6.2.3防电磁辐射方法的性能比较

6.3防电磁辐射测试仪器的设计与研制

6.3.1仪器设计的基本原则

6.3.2仪器的主要构成及各主要部分的功能

6.4防电磁辐射测试仪的测试实例

6.4.1常规测试结果：

6.4.2同一样品在不同位置上的测试结果

6.4.3试样在X-Y平面上的旋转测试结果

6.4.4试样在Y-Z平面上的倾斜结果及分析

6.5小结

参考文献

第7章 防电磁辐射产品的开发

7.1电磁辐射屏蔽的基本原理

7.2电磁辐射防护用品开发

7.3金属铜丝嵌织距离对防电磁辐射效果的影响

7.3.1试样制作：

7.3.2测试结果及分析

7.4不同处理方法对防电磁辐射效果的影响

7.4.1实验材料

7 4.2测试结果及分析

7.5碳纳米粉不同含量对防电磁辐射效果的影响

7.5.1样品制作

7.5.2测试结果及分析

7.6碳纳米管不同含量对防电磁辐射效果的影响

7.6.1样品制作：

7.6.2测试结果及分析

7.7小结

参考文献

第8章结论

8.1主要结论

8.2不足与展望

致谢

个人简历

攻读博士研究生期间发表论文