滌綸絲網(wǎng)化學(xué)鍍【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計開題報告</b></p><p><b>　　紡織工程</b></p><p><b>　　滌綸絲網(wǎng)化學(xué)鍍</b></p><p><b>　　選題的背景和意義</b></p><p><b>　　1.1選題

2、的背景</b></p><p>　　“微波”是波長范圍為0.001m~1m的電磁波，由于具有頻率高、頻帶寬、波長短、束定性和分辨能力高等特性而在現(xiàn)代通訊、科學(xué)技術(shù)等方面得到了廣泛應(yīng)用。然而，微波在為人類造福的同時也帶來了相當(dāng)程度的危害，因此，防止電磁輻射的危害正成為人們及其關(guān)注的課題。將金屬絲和其他纖維在經(jīng)緯向按一定的比例相互間隔排列呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的織物。他能用于抗微波的干擾、屏蔽微波，且自身重量輕，柔韌

3、性好，強(qiáng)度又高，故克用作微波的屏蔽材料、防雷達(dá)偵察的偽裝網(wǎng)、海上搜救用的雷達(dá)探測物等（1）。</p><p>　　除了上述所提到的“合金纖維混紡”所得到的網(wǎng)狀屏蔽織物外，目前國內(nèi)、外采用的防電磁輻射織物還有有兩種，工作原理都是通過基料表面所形成的良好導(dǎo)電性能，使其具有抗電磁波的功能。通過對電磁波的反射和吸收而形成屏蔽作用：</p><p>　　(1)多離子織物：采用多種金屬離子涂敷粘附在普

4、通織物上，形成一定的電磁屏蔽功能的織物能保持原普通織物的性能、顏色和手感。</p><p>　　特點：柔軟、透氣、服飾感強(qiáng)、服飾使用范圍寬。</p><p>　　適用范圍：可以制成T恤、內(nèi)衣、床單、蚊帳等。</p><p>　　(2)金屬化織物：采用化學(xué)沉積方法在普通織物表面牢固地“鍍”上一層高導(dǎo)電金屬層，形成電磁屏蔽織物。</p><p>

5、　　特點：鍍膜薄、附著力強(qiáng)、柔軟、透氣性好、使用頻率寬、屏蔽效能高。其中，金屬化織物是目前國內(nèi)外最新一代技術(shù)產(chǎn)品，比前兩種織物更具有以下顯著特點：工作頻率寬、屏蔽效能高、使用領(lǐng)域廣（2）。</p><p>　　電磁屏蔽織物的制備中引入了化學(xué)鍍技術(shù),由于其獲得織物的電磁屏蔽性能優(yōu)于金屬噴鍍織物,服用性能優(yōu)于金屬纖維混紡織物,因此化學(xué)鍍法制備電磁屏蔽織物仍是國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點【3】。</p><

6、p>　　而絲網(wǎng)類型的屏蔽材料也將會成為以后人類所需的材料之一。因為其實網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有其他屏蔽所沒有的優(yōu)點，它不但能抗微波的干擾，屏蔽微波，而且自身重量輕、柔韌性好、強(qiáng)度又高。因此在科技和電子技術(shù)快速發(fā)展的今天，一些普通的屏蔽材料在不管在生活、醫(yī)學(xué)、生產(chǎn)還是軍事方面，取而代之的則是滌綸絲網(wǎng)化學(xué)鍍材料.</p><p><b>　　研究現(xiàn)狀</b></p><p>

7、　　用于絲網(wǎng)印花的絲網(wǎng)源于蠶絲織造的絹網(wǎng)，是由上海絹網(wǎng)廠生產(chǎn)的，在上世紀(jì)50年代恐怕是僅此一家，后來絲網(wǎng)的使用領(lǐng)域擴(kuò)大，在絲綢制造業(yè)中有所增加，但數(shù)量不大，由于絹絲網(wǎng)堅固度較低，成本又高，逐漸被尼龍絲網(wǎng)取代。尼龍絲網(wǎng)的優(yōu)點較多，但也存在一個易變形的缺點，繼而由滌綸絲網(wǎng)彌補(bǔ)了它。而滌綸絲網(wǎng)不僅在絲網(wǎng)印花方面有著很好的利用，而且在其他各個領(lǐng)域也受到了很大的關(guān)注。如在織物金屬化的應(yīng)用這個領(lǐng)域（4）。</p><p>　

8、　金屬化織物中最典型的產(chǎn)品是由金屬纖維或紗線織成的織物, 這種產(chǎn)品確切地應(yīng)稱謂金屬網(wǎng), 主要是由銅、鎳、鋁、不銹鋼或其他合金, 甚至金或銀纖維組成。用于防昆蟲、特殊濾層、傳送網(wǎng)、防射頻和電磁波, 以及導(dǎo)電織物等。如用鉛纖維織成織物, 可作為隔音及防X射線的圍裙等。由不銹鋼等金屬纖維與其他纖維混紡織成的織物, 則具有良好的導(dǎo)電性和屏蔽性, 用于高凈室空氣過濾材料和計算機(jī)的遮蓋材料等。復(fù)合結(jié)構(gòu)織物則如鋁箔與無紡布、金屬薄膜與織物。近年來,

9、為適應(yīng)高科技發(fā)展的需要, 織物金屬化技術(shù)也有了長足的進(jìn)步, 開發(fā)形成了兩種新的工藝技術(shù), 一是化學(xué)鍍(又稱濕法) , 即織物在水溶液中通過化學(xué)反應(yīng), 使金屬還原成原子或分子沉積在纖維或紗線表面; 二是由涂層、真空鍍膜和濺鍍組成的干法, 直接在織物表面形成金屬化結(jié)構(gòu)，從而使其具有屏蔽和一些特殊的功能（5）。</p><p>　　屏蔽是抑制輻射干擾的有效辦法。屏蔽措施經(jīng)常要與接地共同使用才能發(fā)揮作用。電路應(yīng)放在屏蔽盒

10、內(nèi),所有進(jìn)出屏蔽盒的連接線都應(yīng)該經(jīng)過濾波或屏蔽。實際屏蔽體的屏蔽效能是由構(gòu)成屏蔽體的材料和屏蔽體的結(jié)構(gòu)決定,通過實踐得知：屏蔽材料的導(dǎo)電性越高越好；屏蔽材料的導(dǎo)磁性越高越好；屏蔽材料越厚越好；屏蔽體上導(dǎo)電不連續(xù)點越少屏蔽效能越高（6）。</p><p>　　中國科學(xué)院研究生院的王永利和北京航天自動控制研究所的張潔兩位老師在電纜屏蔽金屬網(wǎng)屏蔽效能的工程計算研究中得出有關(guān)金屬網(wǎng)的屏蔽特性如下：</p>

11、<p>　　（1）金屬網(wǎng)的屏蔽效能取決于傳輸損耗、反射損耗及各修正項的綜合,屏效大小與金屬網(wǎng)的材料、目數(shù)、絲徑、孔徑及電磁波的頻率有關(guān);</p><p>　?。?）鋼網(wǎng)和銅網(wǎng)屏蔽效能均隨著頻率的升高而降低,隨著頻率的升高,這兩種網(wǎng)屏蔽效能之間的差別越來越小;</p><p>　?。?）在相同目數(shù)、絲徑、孔徑的情況下,銅網(wǎng)的屏蔽效果略好于鋼網(wǎng);</p><p&g

12、t;　?。?）對于同一種材料,屏蔽效能隨目數(shù)的增多而升高;</p><p>　?。?）當(dāng)電磁波頻率高于1MHz以后,屏蔽效能開始下降,高于100MHz以后,下降趨勢更為明顯,因此金屬網(wǎng)不適用于數(shù)百兆赫以上的高頻情況。銅網(wǎng)由于柔軟性好、使用靈活,常用于設(shè)備間互連電纜的屏蔽。常用的銅網(wǎng)有黃銅網(wǎng)、紫銅網(wǎng)和磷銅網(wǎng)3種,綜合考慮工藝性、導(dǎo)電率和電纜的加工特性,宜選擇磷銅網(wǎng)（7）。迄今為止,化學(xué)鍍的研究焦點已由當(dāng)初的化學(xué)鍍鎳

13、輻射到了多種金屬與合金的鍍覆工藝及原理的研究,如化學(xué)鍍Cu、Co、Pa、Au、Fe-W-B等[8-10]。</p><p>　　此外，西安電子科技大學(xué)電子工程學(xué)院的劉韜， 章蕾， 曹麗萍， 陳晨等老師對孔縫對電磁屏蔽效能的影響進(jìn)行了研究得出以下結(jié)論：</p><p>　　(1) 屏蔽體的屏蔽效能與頻率有關(guān)。當(dāng)頻率在200 kHz~100 MHz之間時， 屏蔽效果很差， 屏蔽效能振幅很大。而

14、當(dāng)頻率大于100 MHz時， 由于諧振屏蔽體的屏蔽效能不易確定， 在產(chǎn)生諧振的頻率點附近， 屏蔽能力較弱；</p><p>　　(2) 開孔面積相同的情況下， 開正方形孔的機(jī)箱的屏蔽效果比開長方形孔和圓形孔的要好。同時比較17 mm×17 mm和10 mm×30 mm的兩種情況可以看到， 前者的屏蔽效果明顯優(yōu)于后者， 故可知， 在開孔的短邊與電磁脈沖的極化方向平行的情況下， 長方形孔的長短邊比

15、值越大， 機(jī)箱的屏蔽效果越差。開圓形孔與開正方形孔時機(jī)箱的屏蔽效果在高于800 MHz時沒有明顯差別， 因此，可根據(jù)具體情況選擇需要的開孔形狀；</p><p>　　(3) 時域有限差分法直接從Maxwell 方程出發(fā)， 在時域中模擬電磁被的傳播及其與物體作用的物理過程， 既簡單又直觀， 可以直接給出非常豐富的電磁場問題的時域信息， 之后， 只需在寬頻譜的脈沖激勵下進(jìn)行一次計算， 再對時域信息進(jìn)行Fuorier變

16、換即可獲得寬頻帶的信息（11。</p><p>　　而對滌綸織物進(jìn)行化學(xué)鍍成為工業(yè)關(guān)注的焦點，【12滌綸織物、化學(xué)鍍鎳、鍍銅和鍍鎳- 銅織物滌綸織物經(jīng)過化學(xué)鍍之后織物中仍保留著大量的空隙。在高頻波段,化學(xué)鍍織物的吸聲系數(shù)略大于滌綸織物,說明纖維表面的金屬膜增強(qiáng)對聲波的反射作用（13）。目前,織物合金鍍僅限于銅鎳合金,因為織物化學(xué)鍍銅、鎳鍍液配方具備相似的組成成分。合金化學(xué)鍍織物無論是在導(dǎo)電還是在電磁波屏蔽方面都優(yōu)

17、于單層化學(xué)鍍織物。在電磁屏蔽性能方面,合金鍍織物與單層化學(xué)鍍織物表現(xiàn)出相同特征,即隨著增重率的增加,化學(xué)鍍織物的電磁波屏蔽效能開始時增加較快,后又趨于平緩。當(dāng)增重率基本接近時,電磁波屏蔽效能主要受金屬鍍層成分和鍍層致密的影響[14]。</p><p>　　現(xiàn)在，人們對滌綸、純棉或滌棉混紡織物進(jìn)行化學(xué)鍍鎳的研究比較多，也取得了可喜的成果。但是對滌綸絲網(wǎng)進(jìn)行化學(xué)鍍的研究尚是空白，我們本著發(fā)展創(chuàng)新的態(tài)度展開了對滌綸絲網(wǎng)

18、化學(xué)鍍的研究，希望能在我們的努力下填補(bǔ)這一空白。滌綸絲網(wǎng)金屬化織物在原來透氣，柔軟，輕逸的基礎(chǔ)上增添了電磁屏蔽這一功能，它將成為新的電磁屏蔽面料而廣泛用于服裝、家裝和產(chǎn)業(yè)上。</p><p><b>　　1.3 選題的意義</b></p><p>　　電磁輻射會損害人體健康,也會造成電子設(shè)備運行紊亂甚至信息泄露。為防止電磁輻射的干擾與泄露,采用電磁屏蔽材料進(jìn)行屏蔽是主

19、要的防范手段之一，而化學(xué)鍍制備電磁屏蔽織物又是當(dāng)今國內(nèi)外學(xué)者研究的熱點。</p><p>　　滌綸絲網(wǎng)金屬化不但具有普通織物金屬化的特性，金屬化織物屏蔽電磁波，其作用是將電磁波過濾、吸附或反射使之減弱此外，金屬化織物還具有其它功能，如抗靜電、紫外線屏蔽和抗菌防臭等，而且因其實網(wǎng)狀它能用于抗微波的干擾、屏蔽微波，且自身重量輕、柔韌性好、強(qiáng)度又高，故可用作微波的屏蔽材料、防雷達(dá)偵察的偽裝網(wǎng)、海上搜救用的雷達(dá)探測。&l

20、t;/p><p>　　本課題的研究是在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，做的一次嘗試和創(chuàng)新，開發(fā)出具有優(yōu)良的電磁波屏蔽和防水透氣性能的滌綸絲網(wǎng)化學(xué)鍍綸織物，為電磁波屏蔽織物在生產(chǎn)和應(yīng)用提供更多的參考數(shù)據(jù)。具有一定的社會價值和經(jīng)濟(jì)價值。</p><p>　　2. 研究的基本內(nèi)容和擬解決的主要問題</p><p>　　（1）研究滌綸絲網(wǎng)的網(wǎng)孔目數(shù)對化學(xué)鍍后對其屏蔽效果的影響<

21、/p><p>　　（2）研究滌綸絲網(wǎng)粗化條件對結(jié)合牢度的影響</p><p>　?。?）研究施鍍時間和鍍層的厚度和結(jié)合牢度的關(guān)系。</p><p>　?。?）鍍層與織物的結(jié)合牢度呈上升趨勢,有利于形成連續(xù)致密的電磁屏蔽鍍層。</p><p>　?。?）研究鍍層厚度與滌綸絲網(wǎng)透氣性的影響</p><p>　　3. 研究方法及

22、措施</p><p>　?。?）用不同網(wǎng)孔目數(shù)的滌綸絲網(wǎng)化學(xué)鍍織物進(jìn)行屏蔽效果測試，然后對比；</p><p>　　（2）分析幾種常見的粗化方法，確定一個最佳粗化方法；</p><p>　?。?）分析化學(xué)鍍工藝條件對鍍層質(zhì)量的影響，得出最佳施鍍工藝條件。</p><p>　?。?）對鍍層織物的電磁屏蔽效應(yīng)等性能進(jìn)行檢測，確定一個最佳的鍍液配方

23、。</p><p>　?。?）在電磁屏蔽效能與透氣性之間找到一個平衡點。</p><p><b>　　5. 參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】江日金. 滌綸金屬絲網(wǎng)布的制作工藝及其用途[J]. 產(chǎn)業(yè)用紡織品 , 2003,(04)</p><p>　　【2】師華，戴鴻，聶

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