專利名稱：碳長(zhǎng)絲屈曲與伸直排列復(fù)合條的吸波編織片及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碳長(zhǎng)絲屈曲與伸直排列復(fù)合條的吸波編織片及其制備方法，屬于電磁波屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
人體對(duì)于電磁波的防護(hù)，直接的方式是穿著防護(hù)，間接的方式是使用對(duì)電磁波有屏蔽效果的遮擋材料。作為電磁屏蔽的織物，一般是以金屬等導(dǎo)電纖維夾絲織入或混紡織造。碳纖維雖有導(dǎo)電性，但因其脆性、多以散纖維混合成網(wǎng)或直接摻入高聚物制成。如專利高建中的CN 1544723A 2003發(fā)明的一種吸波復(fù)合納米纖維材料紡織組合物，以80% 96% 的聚丙烯腈基碳及4% 20%的納米碳化硅，加助劑經(jīng)一定工序制成聚丙烯腈基碳纖維，用其來(lái)制造混紡織物，并對(duì)表面鍍鎳處理，使其具有高吸波效果的電磁屏蔽的織物。作為遮擋材料，可使用具有吸波性或?qū)﹄姶挪ǚ瓷渎矢叩膯螌踊蚨鄬悠?，專利Kazuhlto Matsumura 的US 0148626A1 2002的多層復(fù)合材料，其獨(dú)特之處在于復(fù)合材料中包含一個(gè)層壓結(jié)構(gòu)的摻有0. 39Γ3%直徑為8 μ m長(zhǎng)度為40mm金屬纖維的碳纖維非織物(類似碳?xì)?作為吸波層和底部金屬層采用鐵、鋁、銅或它們的合金，材料在9. 5GHz處對(duì)電磁波的衰減最高達(dá)到-46dB。專利師楣梧CN 201890978U的有孔柔性的電磁屏蔽織物，摻雜有碳纖維的表面覆蓋金屬的柔性電磁屏蔽織物上分布有孔洞，空洞的尺寸為所需要防護(hù)的電磁波波長(zhǎng)的 1/5 1/10?？锥吹闹行狞c(diǎn)之間的距離為5mnT50mm，孔洞的形狀為近似方形或近似圓形，孔洞的尺寸為0. 2^2mm,孔洞采取透孔組織進(jìn)行織造，屏蔽效能保持在70dB左右。采用在復(fù)合片材上貼片法來(lái)制備電磁屏蔽或吸波片材，利用材料不同的層合方式也達(dá)到特定吸波效果，如專利朱紅等的CN 101444979A 2009 一種頻率選擇表面吸波材料及其制備方法，利用多層吸波涂層復(fù)合技術(shù)，即采用在兩層玻璃纖維中間鋪放“十”字形鋁箔來(lái)實(shí)現(xiàn)寬頻帶吸波涂層的制備，在2 8GHz內(nèi)的有效吸波值達(dá)到16 dB。本發(fā)明將織物編織結(jié)構(gòu)與吸波片材兩種方式組合制備碳纖維長(zhǎng)絲束屈曲與伸直排列吸波編織片，集屈曲與伸直排列和編織結(jié)構(gòu)周期排列二級(jí)點(diǎn)陣的吸波優(yōu)點(diǎn)，且制備方法簡(jiǎn)易快捷，電磁屏蔽效能優(yōu)越。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種碳纖維長(zhǎng)絲束屈曲排列與伸直排列復(fù)合的，并集這兩種排列形式電磁屏蔽優(yōu)點(diǎn)的復(fù)合結(jié)構(gòu)吸波編織片材及其實(shí)現(xiàn)該結(jié)構(gòu)的制備技術(shù)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種吸波編織片，其特征在于，包括編織在一起的電磁屏蔽條，所述的電磁屏蔽條包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種。優(yōu)選地，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向上采用的電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具有相同的存在形態(tài)和排列方式。優(yōu)選地，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向上采用的電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具
3有不同的存在形態(tài)或排列方式。優(yōu)選地，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向的至少一種上采用兩種電磁屏蔽條一隔一的的形式排列進(jìn)行編織，所述的兩種電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具有不同的存在形態(tài)或排列方式。優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束穿插于基材中，所述的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束嵌在基材的單面或雙面內(nèi)。更優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，所述的正交排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互垂直，所述的斜交排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組， 每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向的夾角為銳角。更優(yōu)選地，所述的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，所述的正交排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，兩組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互垂直，所述的斜交排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，兩組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的夾角為銳角。更優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向和以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相同、相互垂直或夾角為銳角。優(yōu)選地，所述的基材為高聚物發(fā)泡片，優(yōu)選為聚苯乙烯(PS)發(fā)泡片、聚丙烯(PP) 發(fā)泡片或聚氯乙烯(PVC)發(fā)泡片。優(yōu)選地，所述的電磁屏蔽條的上側(cè)和下側(cè)設(shè)有高聚物膜，用于對(duì)帶有碳纖維長(zhǎng)絲束的高聚物發(fā)泡片做封裝保護(hù)，所述的高聚物膜可以是聚氯乙烯(PVC)膜、聚偏二氯乙烯 (PVDC)膜、聚乙烯(PE)膜、聚丙烯(PP)膜。本發(fā)明還提供了上述吸波編織片的制備方法，其特征在于，包括制備電磁屏蔽片，所述的電磁屏蔽片包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種；將所述的電磁屏蔽片裁剪成狹長(zhǎng)的電磁屏蔽條，將電磁屏蔽條編織成吸波編織片。優(yōu)選地，所述的碳纖維長(zhǎng)絲束在制備電磁屏蔽片前經(jīng)過(guò)預(yù)加捻處理，或浸膠或刮漿并烘干固化處理的至少一種。其截面為圓形，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，便于縫制和排鋪。本發(fā)明發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用普通碳纖維長(zhǎng)絲束屈曲排列復(fù)合片條與伸直排列的復(fù)合片條編織時(shí)，能彌補(bǔ)二者在某些頻段上屏蔽效果欠佳的缺點(diǎn)，得到較優(yōu)越電磁屏蔽效果，并且在原來(lái)的屈曲和伸直排列的基礎(chǔ)上整體上的電磁屏蔽效能增加。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于該復(fù)合結(jié)構(gòu)體的制法簡(jiǎn)便，可直接用于大面積片材的制備；吸波編織片集屈曲與伸直排列和編織結(jié)構(gòu)周期排列二級(jí)點(diǎn)陣的吸波優(yōu)點(diǎn)，且制備方便快捷；電磁波屏蔽在整個(gè)波段范圍內(nèi)效果顯著，用料少；可用于防電磁波輻射防護(hù)服襯材和輕結(jié)構(gòu)的裝飾遮擋材料。


圖Ia是平行屈曲排列復(fù)合條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ib是伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ic是正交屈曲排列復(fù)合條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖
圖Id是平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格復(fù)合排列的復(fù)合條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖加是平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格、平行屈曲復(fù)合排列復(fù)合條編織吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖2b是正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格排列復(fù)合條編織吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3a是正交屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合條隔條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意圖； 圖北是正交屈曲、伸直菱形網(wǎng)格和伸直平行排列復(fù)合條隔條吸波編織片結(jié)構(gòu)示意
圖4是為實(shí)施例1所得的平行屈曲排列復(fù)合條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線； 圖5是為實(shí)施例2所得的伸直方形網(wǎng)格排列吸波編織片的吸波效能-頻率曲線； 圖6是實(shí)施例3所得的碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格復(fù)合排列吸波編織片的吸波效能-頻率曲線；
圖7是實(shí)施例4所得的平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列編織吸波編織片的吸波效能-頻率曲線；
圖8是實(shí)施例5所得的正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格排列編織吸波編織片的吸波效能-頻率曲線；
圖9是實(shí)施例6所得的平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列隔條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線；
圖10是實(shí)施例7所得的碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲、伸直方形網(wǎng)格和伸直平行排列隔條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。
具體實(shí)施例方式下面以實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。本發(fā)明提供了一種吸波編織片，其特征在于，包括編織在一起的電磁屏蔽條，所述的電磁屏蔽條包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種。本發(fā)明的吸波編織片是通過(guò)以下方法制備的取碳長(zhǎng)絲束屈曲排列的復(fù)合片、伸直排列的復(fù)合片和屈曲與伸直復(fù)合排列復(fù)合片，先切割成對(duì)應(yīng)的狹長(zhǎng)復(fù)合條，再以編織的方式編織成單一排列或屈曲與伸直排列均有的復(fù)合吸波編織片。具體如下
(1)在該吸波編織片的準(zhǔn)備階段其一，碳長(zhǎng)絲束要經(jīng)過(guò)預(yù)加捻，或進(jìn)行浸膠或刮漿并烘干固化，或兩者都進(jìn)行的處理后，得到截面為圓形的、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的碳長(zhǎng)絲束，以便縫制和排鋪用；其二，高聚物發(fā)泡片可以選擇聚苯乙烯(PS)發(fā)泡片、聚丙烯(PP)發(fā)泡片、或聚氯乙烯(PVC)發(fā)泡片；其三，用于對(duì)帶有碳長(zhǎng)絲束的高聚物發(fā)泡片做封裝保護(hù)的高聚物軟膜，可以是聚氯乙烯(PVC)膜、聚偏二氯乙烯(PVDC)膜、聚乙烯(PE)膜、聚丙烯(PP)膜。(2)碳長(zhǎng)絲束屈曲排列的復(fù)合片的制備是將碳長(zhǎng)絲束以屈曲波形態(tài)沿發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入高聚物發(fā)泡片中，或在轉(zhuǎn)動(dòng)90°或θ角后，以同樣地方式將碳長(zhǎng)絲束以屈曲波形態(tài)沿該發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入該發(fā)泡片中，得平行、正交或斜交屈曲排列復(fù)合片，優(yōu)先地是平行或正交屈曲排列復(fù)合片；優(yōu)先地，不同方向上屈曲排列碳長(zhǎng)絲束間的間距是一致的。所述的屈曲波形近似于正弦波，波長(zhǎng)即針距；束間距即所采用碳長(zhǎng)絲束間的距離。針距束間距為(廣20) (I(Tl)，針距束間距優(yōu)先地為2:1或4:1， 即半波長(zhǎng)(λ/幻為一正方格或四分之一波長(zhǎng)(λ/4)為一正方格。屈曲波形態(tài)在高聚物發(fā)泡片上要保持均勻一致，故將碳纖維束以一上一下的形式往復(fù)穿插時(shí)的張力，要盡量保持不變，穿入角度要符合正弦波的傾角。(3)碳長(zhǎng)絲束平行伸直排列復(fù)合片的制備是將碳長(zhǎng)絲束以一定間距平行地排鋪于發(fā)泡片上，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，得到碳長(zhǎng)絲束伸直平行排列；在伸直平行排列的基礎(chǔ)上，將該片水平轉(zhuǎn)動(dòng)90°或θ角后，以一定間距平鋪所述的碳長(zhǎng)絲束于該發(fā)泡片上，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，得碳長(zhǎng)絲束伸直平行、方形網(wǎng)格或菱形網(wǎng)格排列的復(fù)合片。(4)碳長(zhǎng)絲束屈曲與伸直復(fù)合排列復(fù)合片的制備在過(guò)程(2)碳長(zhǎng)絲束屈曲排列的復(fù)合片的制備的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行過(guò)程(3)碳長(zhǎng)絲束平行伸直排列復(fù)合片的制備，制得碳長(zhǎng)絲束屈曲與伸直復(fù)合排列復(fù)合片。(5)吸波編織片的編織方法是將上述制備的碳長(zhǎng)絲束屈曲排列、伸直排列和屈曲與伸直復(fù)合排列的大尺寸復(fù)合片先進(jìn)行貼膜封裝后，裁剪成狹長(zhǎng)的復(fù)合片條帶，再進(jìn)行單一形式條帶的純編織，經(jīng)緯向兩種形式條帶的編織，或經(jīng)緯向至少一個(gè)方向上以不同復(fù)合片條帶的相互相隔的隔條混編。所述的純編織是指單一的碳長(zhǎng)絲束屈曲排列條帶、碳長(zhǎng)絲束伸直排列條帶或碳長(zhǎng)絲束屈曲與伸直復(fù)合排列條帶自身經(jīng)緯向編織。所述的經(jīng)緯不同復(fù)合片條帶編織是指經(jīng)向和緯向分別采用所述三種排列形式中的任意一種但排列形式不相同的復(fù)合條來(lái)進(jìn)行編織。所述的經(jīng)緯向至少一個(gè)方向上以不同復(fù)合片條帶的相互相隔的隔條混編是指經(jīng)向或緯向、或經(jīng)緯向上均以至少兩種形式復(fù)合片條帶以一隔一的形式排列進(jìn)行編織。實(shí)施例廣7吸波編織片及其制備與電磁屏蔽性能
碳纖維長(zhǎng)絲束屈曲排列復(fù)合片狹長(zhǎng)條帶的制備將購(gòu)買的高聚物發(fā)泡片裁剪成尺寸為 30cmX 30cm規(guī)格，取一定針距為λ ；束間距為半波長(zhǎng)或1/4波長(zhǎng)，即d = λ/2或λ/4mm。采用專用鋼絲針，帶著碳纖維長(zhǎng)絲束以一上一下來(lái)回地在在高聚物發(fā)泡片中穿梭，形成屈曲波形態(tài)，直至所有的碳纖維長(zhǎng)絲束穿完，制得平行屈曲排列的復(fù)合片?；蛟谵D(zhuǎn)動(dòng)90°或θ 角后，以同樣的方式并錯(cuò)一個(gè)位地將碳纖維長(zhǎng)絲束以屈曲波形態(tài)沿該發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入該發(fā)泡片中，制得正交或斜交屈曲排列的復(fù)合片。再以寬度大于30cm的高聚物軟膜封住該面，適當(dāng)加壓后裁剪成30cmXlcm的條帶備用。碳纖維長(zhǎng)絲束伸直排列復(fù)合片制備將購(gòu)買的高聚物發(fā)泡片裁剪成尺寸為 30CmX30Cm規(guī)格，將碳纖維長(zhǎng)絲束以一定的間距平行地排鋪于高聚物發(fā)泡片的一面，用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，再以高聚物軟膜進(jìn)行封固，得伸直平行排列復(fù)合片；或先不做封固，將該片水平轉(zhuǎn)動(dòng)90°或θ角后，以一定間距平鋪所述的碳纖維長(zhǎng)絲束于該面上，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，形成伸直排列的方形網(wǎng)格或菱形網(wǎng)格，再以寬度大于30cm 的高聚物軟膜進(jìn)行封固，得伸直方形網(wǎng)格或菱形網(wǎng)格排列復(fù)合片。將上述伸直排列的復(fù)合片裁剪成30cmX Icm的條帶備用。
碳長(zhǎng)絲屈曲與伸直復(fù)合排列復(fù)合片的制備將購(gòu)買的高聚物發(fā)泡片裁剪成尺寸為 30cmX30cm規(guī)格，按照上述縫制屈曲排列和鋪排伸直排列的方法，在發(fā)泡片上周期性的鋪設(shè)橫條狀的上述至少兩種形式的排列，再以寬度大于30cm的高聚物軟膜進(jìn)行封固，得碳纖維長(zhǎng)絲束屈曲與伸直復(fù)合排列復(fù)合片，將上述伸直排列的復(fù)合片裁剪成30cmXlcm的條帶實(shí)施例1
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200tex/3000F ；PVC發(fā)泡片；PVC貼膜。取束間距為5mm，針距為λ =4d=20mm的平行屈曲排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干。以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為 30cmX 30cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束平行屈曲排列復(fù)合條吸波編織片。如圖4所示，為實(shí)施例1所得的平行屈曲排列復(fù)合條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的平行屈曲排列復(fù)合片的吸波效能相比，在測(cè)試范圍內(nèi)的吸波效能值均高于平行屈曲排列復(fù)合片。在0. 4GHz時(shí)的峰值達(dá)15. OldB。實(shí)施例2
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PVC發(fā)泡片；PVC貼膜。取行間距a=列間距d=5mm的伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為 30CmX30Cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合條吸波編織片。如圖5所示，為實(shí)施例2所得的伸直方形網(wǎng)格排列吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片的吸波效能相比，兩者曲線的形狀相似，編織片的吸波效能在測(cè)試范圍內(nèi)均高于復(fù)合片，在2. OGHz處的峰值達(dá)18. 56dB。實(shí)施例3
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PVC發(fā)泡片；PVC貼膜。取正交屈曲排列與伸直菱形網(wǎng)格以一隔一周期復(fù)合排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干，正交屈曲排列束間距為2mm，針距為X=2d=4mm。伸直菱形排列取行間距a列間距d =2mm。以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為30CmX30Cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格復(fù)合排列復(fù)合條吸波編織片。如圖6所示，為實(shí)施例3所得的碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格復(fù)合排列吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格復(fù)合排列復(fù)合片的吸波效能相比，保留了波峰的優(yōu)勢(shì)，填補(bǔ)了波谷不足，在1.9GHz處的峰值達(dá) 22. OldB。實(shí)施例4
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PS發(fā)泡片；TPU貼膜。取束間距為5mm，針距為λ =2d=10mm的平行屈曲排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干。取行間
7距a=列間距d=5mm的伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。經(jīng)向采用平行屈曲復(fù)合條，緯向采用伸直方形網(wǎng)格復(fù)合條，緯向伸直方形網(wǎng)格，以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為30cm X 30cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合條編織吸波編織片。如圖7所示，為實(shí)施例4所得的平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列編織吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的平行屈曲排列復(fù)合片和伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片的吸波效能相比，結(jié)合了兩種排列吸波性的優(yōu)勢(shì)，在所測(cè)頻段上均優(yōu)于單一屈曲排列復(fù)合片和單一伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片，在2. OGHz處的峰值達(dá)20. OldB。實(shí)施例5
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PS發(fā)泡片；TPU貼膜。取束間距為2mm，針距為λ =2d=4mm的正交屈曲排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干。取行間距 a=列間距d=2mm的伸直菱形網(wǎng)格排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。經(jīng)向采用正交屈曲復(fù)合條，緯向采用伸直方形網(wǎng)格復(fù)合條，緯向伸直菱形網(wǎng)格，以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為30cm X 30cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格排列復(fù)合條編織吸波編織片。如圖8所示，為實(shí)施例5所得的正交屈曲與伸直菱形網(wǎng)格排列編織吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的平正交屈曲排列復(fù)合片和伸直菱形網(wǎng)格排列復(fù)合片的吸波效能相比，結(jié)合了兩種排列吸波性的優(yōu)勢(shì)，在所測(cè)頻段上均優(yōu)于單一屈曲排列復(fù)合片和單一伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片，在1. 4GHz處的峰值達(dá)22. 69dB。實(shí)施例6
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PS發(fā)泡片；PVC貼膜。取束間距為5mm，針距為λ =2d=10mm的平行屈曲排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干。取行間距a=列間距d=5mm的伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。經(jīng)緯向采取一隔一的形式，輪流編織兩種形式的復(fù)合片長(zhǎng)條，以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為30cmX30cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合條隔條吸波編織片。如圖9所示，為實(shí)施例6所得的平行屈曲與伸直方形網(wǎng)格排列隔條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的平行屈曲和伸直方形網(wǎng)格一隔一混合排列復(fù)合片的吸波效能相比，在測(cè)試范圍內(nèi)的吸波效能值均高于平行屈曲排列復(fù)合片。在 2. OGHz時(shí)的峰值達(dá)20. 15dB。實(shí)施例7
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長(zhǎng)絲束，200teX/3000F ；PS發(fā)泡片；PVC貼膜。取束間距為10mm，針距為λ =2d=20mm的正交屈曲排列的復(fù)合片長(zhǎng)條若干。取行間距a=列間距d=10mm的伸直方形網(wǎng)格排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。取行間距a=10mm的伸直平行排列復(fù)合片長(zhǎng)條若干。經(jīng)緯向采取一隔一的形式，輪流編織三種形式的復(fù)合片長(zhǎng)條，以經(jīng)緯為基礎(chǔ)，按一定規(guī)律將復(fù)合片長(zhǎng)條互相連續(xù)挑上(緯在經(jīng)上)、壓下(緯在經(jīng)下)，形成尺寸為30CmX30Cm平紋組織一塊，即得碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲、伸直方形網(wǎng)格和伸直平行排列復(fù)合條隔條吸波編織片。 如圖10所示，為實(shí)施例7所得的碳纖維長(zhǎng)絲束正交屈曲、伸直方形網(wǎng)格和伸直平行排列隔條吸波編織片的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)和尺寸的正交屈曲、伸直方形網(wǎng)格和伸直平行交替混合排列復(fù)合片的吸波效能相比，在測(cè)試范圍內(nèi)的吸波效能值均高于三種形式混合排列的復(fù)合片。其在1. 9GHz時(shí)的峰值達(dá)16. 89dB。
權(quán)利要求
1.一種吸波編織片，其特征在于，包括編織在一起的電磁屏蔽條，所述的電磁屏蔽條包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的吸波編織片，其特征在于，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向上采用的電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具有相同的存在形態(tài)和排列方式。
3.如權(quán)利要求1所述的吸波編織片的制備方法，其特征在于，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向上采用的電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具有不同的存在形態(tài)或排列方式。
4.如權(quán)利要求1所述的吸波編織片的制備方法，其特征在于，所述的吸波編織片的經(jīng)向和緯向的至少一種上采用兩種電磁屏蔽條一隔一的的形式排列進(jìn)行編織，所述的兩種電磁屏蔽條的碳纖維長(zhǎng)絲束具有不同的存在形態(tài)或排列方式。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的吸波編織片，其特征在于，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束穿插于基材中，所述的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束嵌在基材的單面或雙面內(nèi)。
6.如權(quán)利要求5所述的吸波編織片，其特征在于，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，所述的正交排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互垂直，所述的斜交排列為多個(gè)以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相互平行，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向的夾角為銳角。
7.如權(quán)利要求5所述的吸波編織片，其特征在于，所述的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，所述的正交排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，兩組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互垂直，所述的斜交排列為多個(gè)以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束分為兩組，每組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束相互平行，兩組中的以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的夾角為銳角。
8.如權(quán)利要求5所述的吸波編織片，其特征在于，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向和以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束的延伸方向相同、相互垂直或夾角為銳角。
9.如權(quán)利要求5所述的吸波編織片，其特征在于，所述的電磁屏蔽條的上側(cè)和下側(cè)設(shè)有高聚物膜。
10.權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的吸波編織片的制備方法，其特征在于，包括制備電磁屏蔽片，所述的電磁屏蔽片包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種；將所述的電磁屏蔽片裁剪成狹長(zhǎng)的電磁屏蔽條，將電磁屏蔽條編織成吸波編織片。
全文摘要
本發(fā)明提供了碳長(zhǎng)絲屈曲與伸直排列復(fù)合條的吸波編織片及其制備方法，所述的吸波編織片，其特征在于，包括編織在一起的電磁屏蔽條，所述的電磁屏蔽條包括基材，以及以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束以及以伸直形態(tài)存在的碳纖維長(zhǎng)絲束中的至少一種。其制備方法，其特征在于，包括制備電磁屏蔽片；將所述的電磁屏蔽片裁剪成狹長(zhǎng)的電磁屏蔽條，將電磁屏蔽條編織成吸波編織片。該吸波編織片集屈曲與伸直排列和編織結(jié)構(gòu)周期排列二級(jí)點(diǎn)陣的吸波優(yōu)點(diǎn)，且制備方便快捷，實(shí)現(xiàn)了0.02~2.0GHz的高電磁屏蔽效果?？捎糜陔姶牌帘畏雷o(hù)服的襯材和輕結(jié)構(gòu)建材及交通工具的內(nèi)飾材料。
文檔編號(hào)D04C1/02GK102418232SQ20111028828
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者于偉東, 于昊慧, 吳瑜, 周勝, 杜趙群 申請(qǐng)人:東華大學(xué)