對(duì)織物介電常數(shù)影響因素進(jìn)行研究，包括織物介電常數(shù)的測(cè)試，織物組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密、紗線細(xì)度對(duì)織物介電常數(shù)的影響。結(jié)果表明：當(dāng)頻率較低時(shí)，織物的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密、紗線細(xì)度對(duì)織物的介電常數(shù)有較大的影響，介電常數(shù)值差別較大;當(dāng)頻率較高時(shí)，織物的介電常數(shù)值減小，其極化能力和損耗能力減弱。

　　近年來，紡織材料在電磁防護(hù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用. 紡織材料可以作為隱身材料和電磁偽裝材料應(yīng)用在軍事領(lǐng)域. 如作戰(zhàn)用迷彩服、各種裝備(軍車、坦克、飛機(jī)等)的罩衣和野營帳篷等應(yīng)用已為人熟識(shí)，華中科技大學(xué)的于名訊等采用仿抄紙裝置和濕法紡織工藝制備出厘米波/毫米波兼容隱身織物，在8～12GHz 和30～40 GHz 頻段有顯著的吸波性能. 紡織材料可以作為電磁屏蔽材料和吸波材料應(yīng)用在很多電磁輻射復(fù)雜的場(chǎng)合起到有效屏蔽和吸收電磁波輻射的作用，目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)了多種面料的電磁防護(hù)服裝，如防護(hù)襯衫、防護(hù)大褂、孕婦服等. 西北有色金屬研究院對(duì)電磁屏蔽材料做了大量的研究工作，制備出金屬纖維混紡織物、純金屬纖維織物和金屬纖維/聚合物復(fù)合材料等，電磁屏蔽效能最高可達(dá)84.3 dB，在電磁防護(hù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。將納米技術(shù)應(yīng)用于纖維或服裝生產(chǎn)，具有吸波性能且不產(chǎn)生二次反射的紡織服裝已經(jīng)投入研究，成為吸波材料的一個(gè)熱點(diǎn).王進(jìn)美等通過在織物表面涂敷納米復(fù)合金屬而制得的涂層紡織品具有優(yōu)越的電磁屏蔽性能、耐洗滌性和柔軟性，并且獲得了國家專利. 紡織材料還可以作為紡織天線用作無線通信，真空技術(shù)網(wǎng)(http://www.13house.cn/)認(rèn)為對(duì)紡織材料的電磁特性研究在民用和軍事上有非常重要的意義. 介電常數(shù)是電磁波吸收材料非常重要的電磁參數(shù)，是同一電容器中用某一物質(zhì)為介電體時(shí)的電容值與以真空為介電體的電容值的比值，用ε 表示. 介電常數(shù)是表征介質(zhì)材料能容納感生極化電荷的能力，或者說是表征極化性質(zhì)的宏觀物理量。它的大小主要取決于在電場(chǎng)激勵(lì)中極化過程的難易程度，在外電場(chǎng)中材料極化感生的電荷越多其介電常數(shù)越大，反之越小. 通常將介電常數(shù)表示為ε = ε′- jε″，ε′為介電常數(shù)的實(shí)部，ε″為介電常數(shù)虛部，是極化電荷和介電損耗的宏觀參數(shù)。介電常數(shù)的實(shí)部代表在交流電介質(zhì)中材料能量的存儲(chǔ)，虛部表示在電場(chǎng)中的能量損失，該能量損失可以理解為材料內(nèi)部感應(yīng)電偶極矩產(chǎn)生相對(duì)位移所引起的損耗.

　　本文主要探討織物的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密、紗線的細(xì)度等因素對(duì)織物介電常數(shù)的影響。

1、實(shí)驗(yàn)部分

　　1.1、織物制備

　　作為電磁波防護(hù)材料，不僅要保證材料各方面的力學(xué)性能強(qiáng)度高，還必須具有不易老化、耐氣候性好、不易吸濕等特點(diǎn)，而且最好本身也具有吸波性能，因此考慮了滌綸和丙綸兩種材料. 從前人所做研究中發(fā)現(xiàn)，丙綸材料基本沒有吸波性能，滌綸材料表現(xiàn)出微弱的吸波性能，因此實(shí)驗(yàn)采用的主要材料是滌綸—聚酯短切纖維，購自海安縣利來雅紡織有限公司. 紗線規(guī)格分別為59 tex、45 tex、32 tex 純滌紗. 根據(jù)不同的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)向密度和緯向密度排布制備了14 種型號(hào)的織物，其織物規(guī)格如表1 所示。

表1 織物規(guī)格

　　1.2、測(cè)試條件與測(cè)試儀器

　　紡織品的介電常數(shù)很容易受到空氣濕度及溫度的影響，本次實(shí)驗(yàn)在恒溫恒濕(20～22 ℃、64%～66% RH)條件下進(jìn)行測(cè)試。采用德國Novocontorl Gmbh公司生產(chǎn)的Novocontrol Technologies Alpha -A High Performance Frequency Analyzer 即介電譜儀測(cè)試織物的介電常數(shù). 根據(jù)介電譜儀的電極板尺寸，將織物剪成直徑為3 cm 的圓形試樣，為了保證試樣厚度，每個(gè)測(cè)試試樣由多塊圓形試樣疊在一起放入儀器的2個(gè)極板之間進(jìn)行測(cè)試，并對(duì)試樣的厚度、重量、直徑等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)量，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析與計(jì)算。

3、結(jié)論

　　紡織材料的介電常數(shù)是隨著入射電場(chǎng)頻率變化的曲線函數(shù). 在本研究的實(shí)驗(yàn)條件下，當(dāng)入射電磁波的頻率小于105 Hz 時(shí)，織物的組織結(jié)構(gòu)、經(jīng)密和緯密、紗線細(xì)度對(duì)織物的介電常數(shù)有較大的影響，因此ε 值差別較大. 在4 種組織中，2/2 斜紋織物的介電常數(shù)較大，其儲(chǔ)存和損耗能力較強(qiáng). 織物的介電常數(shù)隨著織物密度的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)，從而在一定范圍內(nèi)增大織物密度可以提高織物的介電極化和損耗的能力. 在所用3 種規(guī)格紗線中，59 tex 紗線織造的織物介電常數(shù)最大. 隨著外電場(chǎng)頻率的升高，紡織材料的介質(zhì)極化現(xiàn)象減弱，介電常數(shù)值減小，各種織物的介電常數(shù)差值減小，能量損耗亦減小. 因此，可以通過改進(jìn)材料的性能，控制其組織結(jié)構(gòu)和密度等來適當(dāng)提高其介電常數(shù)，從而改善紡織材料的吸波效果。

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