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第1章 电磁功能纺织材料的电磁学基础1

1.1 电磁场分类1

1.1.1 电场1

1.1.2 磁场1

1.1.3 静态场和动态场1

1.2 工程电磁学基础2

1.2.1 电磁场的场区特性2

1.2.2 电磁波频谱3

1.2.3 电磁波的传播5

1.2.4 电磁场表征与单位换算8

1.3 材料的电磁参数10

1.3.1 介电常数10

1.3.2 磁导率12

1.3.3 电导率13

1.4 电磁功能材料基本概念14

1.4.1 电子能带14

1.4.2 导体14

1.4.3 半导体15

1.4.4 电介质16

1.4.5 磁性材料17

1.4.6 介电/导体复合材料19

1.4.7 磁谱与介电谱19

1.5 纺织材料的电磁学性能20

1.5.1 导电性能21

1.5.2 介电性能22

1.5.3 静电性能24

1.5.4 磁学性能24

第2章 电磁功能纺织材料的电磁测量基础26

2.1 测量系统26

2.1.1 网络分析仪26

2.1.2 阻抗分析仪29

2.1.3 夹具29

2.1.4 校准30

2.2 电磁测量技术简述30

2.2.1 同轴探头法30

2.2.2 传输线法31

2.2.3 自由空间法32

2.2.4 谐振腔法32

2.2.5 平行板法34

2.2.6 电感测量法34

2.2.7 电磁测量需要考虑的一些因素34

2.3 介电常数平行板法测量36

2.3.1 平行板法介电常数测量原理36

2.3.2 介电常数测量系统的误差分析37

2.4 复数磁导率与阻抗测量40

2.4.1 复数磁导率的物理含义40

2.4.2 测量设备41

2.4.3 单圈电感模型建立41

2.4.4 阻抗测量原理42

2.4.5 磁导率测量原理43

2.5 电磁屏蔽效能测量45

2.5.1 远场法45

2.5.2 近场法47

2.6 电磁波吸收效能测量48

2.6.1 测试系统搭建49

2.6.2 测试原理52

第3章 电磁功能纺织材料的纺织材料学基础55

3.1 纺织材料的概念及基本分类55

3.2 纤维及其结构特征55

3.2.1 定义与分类55

3.2.2 纤维的形态结构57

3.2.3 纤维的细度及长度60

3.3 纱线及其结构特征62

3.3.1 定义与分类62

3.3.2 纱线的结构62

3.3.3 纱线的结构参数65

3.4 织物及其结构特征67

3.4.1 定义及分类67

3.4.2 机织物68

3.4.3 针织物69

3.4.4 非织造布72

3.4.5 编结物72

3.4.6 织物的结构参数72

3.5 纺织材料的吸湿性76

第4章 电磁功能纺织材料的制备78

4.1 纺织材料的电磁功能化思路78

4.2 电磁功能纤维的制备80

4.2.1 金属纤维80

4.2.2 碳纤维及石墨纤维82

4.2.3 有机复合电磁功能纤维83

4.3 电磁功能纤维的织造技术85

4.3.1 电磁功能纤维的成纱85

4.3.2 电磁功能纱线的织造87

4.4 织物的电磁功能整理88

4.4.1 化学镀89

4.4.2 电镀92

4.4.3 真空蒸镀法94

4.4.4 溅射法95

4.4.5 涂敷法97

4.4.6 本征导电高分子整理技术98

4.5 电磁功能纺织材料制备技术的发展趋势100

参考文献101

第5章 抗静电纺织材料104

5.1 抗静电的理论基础104

5.1.1 静电现象104

5.1.2 抗静电机理和途径106

5.2 纺织材料抗静电技术107

5.2.1 抗静电纤维的制备及应用107

5.2.2 导电纤维的制备109

5.2.3 有机导电纤维的结构与性能112

5.2.4 有机导电纤维的应用116

5.3 抗静电性能的测试评价118

5.3.1 静电性的特征参数119

5.3.2 静电性的测试方法119

参考文献121

第6章 电磁屏蔽纺织材料122

6.1 电磁屏蔽的理论基础122

6.1.1 屏蔽的基本概念122

6.1.2 电场屏蔽124

6.1.3 磁场屏蔽124

6.1.4 电磁屏蔽128

6.1.5 金属材料电磁屏蔽效能的理论计算130

6.2 电磁屏蔽织物及其网格结构139

6.2.1 电磁屏蔽织物分类及特点139

6.2.2 电磁屏蔽织物结构142

6.2.3 网孔结构的屏蔽效能分析145

6.3 织造电磁屏蔽织物的屏蔽效能148

6.3.1 结构参数对屏蔽效能的影响148

6.3.2 材料参数对屏蔽效能的影响153

6.3.3 金属短纤维排列结构对屏蔽效能的影响156

6.4 金属化电磁屏蔽织物的屏蔽效能159

6.4.1 镀层金属材质对趋肤深度和屏蔽效能的影响159

6.4.2 镀层厚度对屏蔽效能的影响161

6.4.3 金属化织物上的孔缝对屏蔽效能的影响162

6.5 电磁屏蔽织物屏蔽效能的各向异性165

6.5.1 样品平面的电磁场分布165

6.5.2 电磁屏蔽织物屏蔽效能的各向异性166

6.6 电磁屏蔽织物屏蔽效能的研究现状169

6.6.1 有孔金属板模型169

6.6.2 金属丝网格结构模型171

6.6.3 真实结构的三维模拟172

6.6.4 其他数值计算173

参考文献174

第7章 电磁散射纺织材料180

7.1 电磁波散射基础180

7.1.1 电磁波的散射机理180

7.1.2 无线电波的散射181

7.1.3 雷达目标的散射特性181

7.2 织物立体结构对电磁波散射性能的影响182

7.2.1 线状单元结构的电磁波散射特性182

7.2.2 凹凸面单元结构的电磁波散射特性186

7.3 电磁功能纺织材料的散射特性189

7.3.1 立绒结构织物189

7.3.2 立体间隔织物192

7.3.3 切花结构织物194

7.3.4 凹凸面结构织物197

7.3.5 四类立体结构织物的比较200

7.4 电磁功能纺织材料在雷达隐身中的应用201

7.4.1 雷达隐身原理及工作频率201

7.4.2 雷达目标散射截面积RCS204

7.4.3 不锈钢凹凸结构织物及服装的RCS测试209

参考文献216

第8章 频率选择表面纺织材料218

8.1 频率选择表面基础218

8.1.1 频率选择表面的基本分类219

8.1.2 频率选择表面的谐振机制220

8.1.3 周期结构频响特性表征222

8.2 频率选择表面频响特性的影响因素223

8.2.1 单元形状的影响223

8.2.2 单元尺寸的影响226

8.2.3 多层频率选择表面混合结构的影响229

8.2.4 栅瓣的影响231

8.2.5 入射角度和极化方式的影响233

8.3 频率选择表面的传输线建模与图解分析234

8.3.1 多层吸波材料结构模型234

8.3.2 自由空间中FSS的计算236

8.3.3 频率选择表面吸波结构的设计与优化237

8.4 频率选择表面纺织材料的制备技术240

8.4.1 频率选择表面纺织材料图案织造240

8.4.2 频率选择表面纺织材料图案整理241

8.5 频率选择表面纺织材料的应用243

8.5.1 频率选择表面纺织材料在雷达吸波材料上的应用243

8.5.2 频率选择表面纺织材料在织物天线上的应用246

8.5.3 频率选择表面纺织材料在频率选择性通信窗上的应用248

参考文献249

第9章 电磁辐射防护服屏蔽效能测量251

9.1 电磁辐射防护服研究背景251

9.1.1 电磁辐射管理的基本思路251

9.1.2 我国电磁辐射防护标准回顾252

9.1.3 电磁辐射防护服的国内外标准情况253

9.1.4 电磁辐射防护服标准的技术要素254

9.2 电磁辐射防护服屏蔽效能测量系统257

9.2.1 测量系统总体说明257

9.2.2 测量系统的发射天线260

9.2.3 测量系统的接收天线262

9.2.4 测量方法266

9.3 测量系统分析269

9.3.1 系统预调269

9.3.2 测量系统的动态范围270

9.3.3 测量系统的多径影响271

9.3.4 测量曲线的修正272

9.4 电磁辐射防护服屏蔽效能测试273

9.4.1 系统联调频率点的选定273

9.4.2 一致性试验273

9.4.3 稳定性试验274

9.4.4 防护服屏蔽效能实际测量277