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碳长丝束排列结构及其复合体的电磁屏蔽性研究

作　者: 吴瑜
导　师: 周胜; 于伟东
学　校: 东华大学
专　业: 纺织材料与纺织品设计
关键词: 碳纤维集合体 屈曲排列 屈曲与格栅复合排列 屏蔽效能和机理 有效屏蔽能面积
分类号: TS102.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


选取多种类型不同排列构型的碳纤维集合体材料包括碳长丝束不同排列高聚物复合片、碳长丝束针织物和机织物和短切碳长丝束增强复合片为研究对象,以碳长丝束不同排列高聚物复合片为研究主体,研究碳长丝束排列结构对电磁波屏蔽性能的影响,并分析不同排列结构的屏蔽机理。试验探讨了间距、碳纤维含量、屈曲波幅等因素对碳长丝束不同排列复合片屏蔽性能的影响,结果表明：不同间距的碳长丝束平行与屈曲排列的屏蔽效能峰值主要集中在所测频段范围的两端,间距越小,屏蔽效果越好；碳长丝束格栅排列的屏蔽效能值峰值主要集中在所测频段范围的中后部,间距越小,屏蔽效果越好。试验还采用含量分别为2K、3K、4K碳纤维制备间距为10mm的平行、格栅和屈曲排列复合片,结果表明试样的屏蔽效能均随碳纤维含量的增加而增加,且不同含量试样的屏蔽效能曲线形状一致。对于屈曲排列,屈曲波幅为2H时的试样屏蔽效能在整体上最大,即屏蔽效果最好；从整体上说,屈曲波幅h增大,一是碳纤维质量和吸收厚度的增加,一是电磁波入射角和屈曲纤维表面的夹角增大,散射加强,在双重反向作用下屏蔽效能有2H>H>3H的趋势,即有极值。通过试验对碳长丝束针、机织物和短切碳长丝束增强复合片屏蔽效能的测试,发现其屏蔽效能在整体频段内差异很大,整体屏蔽效果并不理想。故研究各种单一排列复合排列复合片的屏蔽效果,制备了单层双面单一排列、单层屈曲与格栅复合排列和4层屈曲与格栅复合排列层合片,结果表明,正交屈曲和七种屈曲与格栅复合排列复合片在0.05～2.0GHz的屏蔽效能在整体上有提高,屏蔽效能均值均高于10dB,且正交屈曲与格栅排列屏蔽编织片屏蔽效能峰值为21.45dB,平均屏蔽效能为18.11dB。通过对屈曲排列模型的研究及显著性影响分析,发现频率对屏蔽效能的影响较大,故引入有效屏蔽能SE面积S指标对试样的屏蔽效能进行综合评价。对于屈曲排列复合片,其在所测频段内的屏蔽效能差异大,故采用分频段积分来进行评价,结果表明：试样整体在高频段的屏蔽效果最好,在中频段最差；对于屈曲与格栅复合排列复合片,其在所测频段屏蔽效能差异值较小,故采用整频段积分来评价不同复合排列试的屏蔽效果,结果表明：编织片S最大,分层排列S最小。在复合排列时,起主要作用的是排列的构形,即二级点阵结构。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-10
第一章 绪论  10-21
  1.1 电磁辐射的危害  10-13
  1.2 国内外对电磁辐射防护的研究进展  13-16
  1.3 碳纤维集合体材料屏蔽性能研究进展  16-19
  1.4 本课题的研究内容和创新点  19-21
第二章 试验内容  21-31
  2.1 试验原料的选择  21-22
  2.2 试验试样制备  22-27
  2.3 试验仪器及测试方法  27-30
  2.4 本章小结  30-31
第三章 试验结果分析  31-51
  3.1 碳长丝束不同排列屏蔽效能的研究  31-41
  3.2 复合排列复合片的屏蔽效能研究  41-46
  3.3 碳长丝束织物及碳短纤增强复合片屏蔽效能  46-49
  3.4 本章小结  49-51
第四章 综合评价  51-56
  4.1 屈曲排列复合片的综合评价  51-53
  4.2 屈曲与格栅排列复合片的综合评价  53-54
  4.3 本章小结  54-56
第五章 结论与展望  56-59
  5.1 结论  56-58
  5.2 展望  58-59
参考文献  59-63
附录  63-66
  附录A 各试样测试屏蔽效能-频率曲线部分数据  63-66
硕士期间发表的论文  66-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 纺织工业、染整工业 > 一般性问题 > 纺织纤维（纺织原材料） > 改性纤维
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