第一篇:機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
機房防輻射(電磁屏蔽)工程方案
計算機機房的電磁屏蔽工程是將機房內(nèi)的輻射限制于一個特定區(qū)域的范圍內(nèi),或者是防止輻射能進入機房一個特定的區(qū)域內(nèi)。為了達到這個目的,在這個特定區(qū)域所進行的工程叫作機房電磁屏蔽工程。計算機電磁屏蔽機房建設,是一門集建筑、電子、安裝、網(wǎng)絡等多方面技術(shù)的學問,計算機機房設計與施工的優(yōu)劣直接關(guān)系到機房內(nèi)計算機系統(tǒng)是否能穩(wěn)定可靠地運行,是否能保證各類數(shù)據(jù)信息安全保密。由于計算機機房的環(huán)境必須滿足計算機等各種微機電子設備和工作人員對溫度、濕度、潔凈度、電磁場強度、噪音干擾、安全保安、防漏、電源質(zhì)量、振動、防雷和接地等的要求。所以,一個合格的現(xiàn)代化計算機機房,應該是一個安全可靠、舒適實用、節(jié)能高效和具有可擴充性的機房。
計算機機房電磁屏蔽工程的一般規(guī)定和要求
計算機機房電磁屏蔽工程是一項復雜、慎重的建設項目,隨著計算機機安全等級要求不同,對機房電磁屏蔽的效果要求也不一樣。
一般機房對電磁干擾應達到國家標準 GB2887-89《計算機站場地技術(shù)條件》提出的要求;. 4 . 5 電磁干擾. 4 . 5 . 1 無線電干擾環(huán)境場強
機房內(nèi)無線電干擾場強,在頻率范圍為 0.15~1000兆赫茲時不大于120dB。. 4 . 5 . 2 磁場干擾環(huán)境場強
機房內(nèi)磁場干擾場強不大于 800A/m(相當于 100e)。
特殊計算機機房對電磁屏蔽效果有更高的要求。即要建設專用計算機屏蔽機房。
屏蔽計算機機房在建設時技術(shù)要求高,建設投資大,稍有不慎,便不會達到預期設計的效果,一般屏蔽機房從基礎建設起都要認真的施工。為了達到屏蔽的效果,在整個機房
建設中,要求如下:
一、在機房的結(jié)構(gòu)體建設時要采取屏蔽措施
1.在機房基礎地面施工中要增設屏蔽措施。
2.在機房墻面施工中要增設屏蔽措施。
3.在機房頂面處理中要增設屏蔽措施。
4.對機房的進出洞或孔要預留并做銜接處理。
5.對機房墻、頂、地間接縫處做銜接處理。
二、機房電磁屏蔽工程在施工中的一般要求
1.機房電磁屏蔽殼體地焊接施工中應采取有效的排煙通風措施。
2.機房電磁屏蔽殼體在焊接時應遵守《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》
(GBJ205-83)中第三章-四章中有關(guān)規(guī)定。
3.在機房內(nèi)裝修或其它項目施工時,嚴格禁止損壞屏蔽殼體,要采取必要的保護
措施,不得使屏蔽殼
體各個方面受損傷。
4.在機房施工中,如確實需要并按設計要求在屏蔽殼體上安裝緊固件時,應將其與殼
體的接觸處焊封。
5.各種屏蔽殼體與原建筑墻體、樓板、地面應安裝牢固,絕緣可靠。
6.在施工過程中,嚴格按照工序檢驗,合格后,下道工序方能施工。
三、機房電磁屏蔽工程的保護
1.在施工中不得在屏蔽殼體內(nèi)噴灑水或其它有腐蝕性的液體。
2.對施工結(jié)束的機房屏蔽體及其它安裝附件要及時做防腐處理。防腐要求應符合《建筑防腐工程施工
及驗收規(guī)范》(TJ212-76)中的有關(guān)規(guī)定的要求。
3. 對于焊接縫應按規(guī)定檢查焊接效果,合格后對焊縫應及時作防腐處理。
4. 對電磁屏蔽體有關(guān)的各種管道、電纜等應按有關(guān)規(guī)定進行保護處理。
四、機房電磁屏蔽工程的測試。
1.機房屏蔽殼體與原建筑的地面、墻體、樓板的絕緣性能測試應符合要求。
2.機房屏蔽效能的測試。
3.電磁屏蔽效能的測試應按設計要求確定.測試的方法應按《高效能屏蔽室屏蔽效
能測試方法》執(zhí)行.計算機機房屏蔽工程的類別
計算機機房屏蔽工程有兩種:計算機機房固態(tài)屏蔽工程和計算機機房非固態(tài)屏蔽工
程。
計算機機房固態(tài)電磁屏蔽工程一般有三種形式:即焊接式電磁屏蔽殼體、裝配式電磁屏蔽殼體和薄膜屏蔽,還有多層屏蔽體。焊接式電磁屏蔽殼體是按設計將預加工的單元金屬板塊在機房內(nèi)焊接成整體,形成電磁屏蔽殼體。裝配式電磁屏蔽殼體是預先將屏蔽殼體制成組件,在機房內(nèi)進行組裝成整體,形成電磁屏蔽殼體。薄膜屏蔽是一種金屬膜附著在一支撐金屬膜結(jié)構(gòu)上,而不是靠金屬膜本身之支撐力,以金屬薄臘抵擋電磁場的干擾。多層屏蔽是將屏蔽面作成多層,表面與金屬之間留很小的空間,而不是緊密的接觸在一起,在很小的空間中充滿空氣或其它電介質(zhì),多層屏蔽能起到很好的屏蔽效果。
計算機機房的非固態(tài)屏蔽是在機房屏蔽體上,由于某些理由必需進行的一種屏蔽。如:
機房屏蔽體需要開門、窗。
機房屏蔽體需要開通風口。
機房屏蔽體需要開孔讓電線、電纜、水管、儀表、設備進入。
由于機房的某些需要造成機房屏蔽外殼出現(xiàn)不連續(xù)處。如兩個金屬緊觸接觸表面之間接合處(兩片金屬被鉚釘或螺絲釘鎖緊在一起和兩金屬表面以金屬墊材料的連接處或開
口)。
非固態(tài)屏蔽工程在屏蔽工程建設時必然進行的工程,施工的難度比較大。非固態(tài)屏蔽在施工中常用的屏蔽材料有屏蔽網(wǎng)、紡織材料、蜂巢材料。非固態(tài)屏蔽的種類有: 1、屏蔽門。2、波導風口和觀察窗。3、濾波器。4、電纜和連接頭的屏蔽。
計算機機房電磁屏蔽方法的選擇
計算機機房的電磁屏蔽應根據(jù)機房內(nèi)設備工作的性能和安全的要求來選擇。一般有以
下三種方法:屏蔽機房、屏蔽工作間、設備專項屏蔽。
屏蔽機房是為了保障國家和部門的政治、經(jīng)濟、軍事上的安全,需要用屏蔽的手段來防止計算機泄密。屏蔽工作間是為了保密和防止減少電磁場的干擾,在局部范圍內(nèi)采取的屏蔽手段。設備專項屏蔽是為了保證電子儀器設備調(diào)試維修正確,需要在一個無電磁信號
干擾的場合來進行,這種屏蔽專門為設備調(diào)試準備的屏蔽場所。
這三種屏蔽方式用戶可根據(jù)需要選擇。
第二篇:屏蔽機房的電磁屏蔽方法及空調(diào)的屏蔽處理
屏蔽機房的電磁屏蔽方法及空調(diào)的屏蔽處理
任何一臺電子設備工作時都會產(chǎn)生電磁輻射,計算機也不例外。計算機是靠高頻脈沖電路工作的,由于電磁場的變化,必然要向外輻射電磁波,與一個小電臺差不多。計算機輻射主要有4個部分——顯示器的輻射、通信線路(聯(lián)接線)的輻射、主機的輻射、輸出設備(打印機)的輻射。這些電磁波會把計算機中的信息帶出去,犯罪分子只要具有相應的接收設備,就可以將電磁波接收,從中竊得秘密信息。據(jù)國外試驗,在1000米以外能接收和還原計算機顯示終端的信息,而且看得很清晰。微機工作時,在開闊地帶距其100米外,用監(jiān)聽設備就能收到輻射信號。
這類電磁輻射大致又分為兩類:
第一類是從計算機的運算控制和外部設備等部分輻射,頻率一般在10兆赫到1000兆赫范圍內(nèi),這種電磁波可以用相應頻段的接收機接收,但其所截信息解讀起來比較復雜。
第二類是由計算機終端顯示器的陰極射線管輻射出的視頻電磁波,其頻率一般在6.5兆赫以下。對這種電磁波,在有效距離內(nèi),可用普通電視機或相同型號的計算機直接接收。接收或解讀計算機輻射的電磁波,現(xiàn)在已成為國外情報部門的一項常用竊密技術(shù),并已達到很高水平。
電磁屏蔽方案
考慮屏蔽體材料的屏蔽效能的因素同時還兼顧電磁屏蔽室整體的機械性能,設計要求達到:鋼板不平度≤4mm/M2,屏蔽體垂直度≤10mm,以及屏蔽體抗震≥8級。
根據(jù)屏蔽殼體不同部位承載力的不同而設計制作不同截面積的矩形鋼龍骨作屏蔽體的加固支撐,龍骨采用30*40mm矩形管依附屏蔽體鋼板內(nèi)壁焊接。
屏蔽體原材料(鋼板)加工制作成單元模塊,現(xiàn)場安裝采用熔焊工藝進行連續(xù)的焊接(Co2二氧化碳保護焊),其特點:焊接熱區(qū)范圍窄,變形小,焊縫緊密,表面無熔渣。確保屏蔽層模塊板接縫處的屏蔽效能保持一致,同事還能提高焊縫的抗電化腐蝕性。(電化腐蝕會造成降低屏蔽效能和互調(diào)效應,因為電化學反應產(chǎn)生的化合物是非線性的半導體物質(zhì),這回產(chǎn)生信號混頻,導致產(chǎn)生新的干擾頻率)。
屏蔽效能:對屏蔽物排除或約束電磁波的能力的度量。對于給定的外部源,屏蔽效能是指在測試時某定點放入屏蔽物之前和之后的電場或磁場的強度之比。通常用分貝的形式以入社和透射的信號幅值之比來表述。
殼體:有六面板體及殼體與地面之間的絕緣處理。六面板體是由厚度為1.5mm的冷軋鋼板制成單元模塊,鍍鋅噴塑后通過M8鍍鋅螺栓、螺母、墊片及導電襯墊組裝而成。
屏蔽門:雙電手動(或電動)鎖緊屏蔽門,門洞尺寸為1800×850(mm)。采用鉸鏈插刀式密閉屏蔽門,們的鎖緊點為雙點手動鎖緊結(jié)構(gòu);采用單刀插入式電磁密封技術(shù)、復合刀口、可拆卸式幼稚鈹青銅簧片,維護性好;內(nèi)外門板為雙層絕緣是機構(gòu),門表面采用亞光不銹板裝飾。
通**導窗:蜂窩型通**導窗,尺寸為300×300(mm)。屏蔽通風窗成截止波導形式,其出啊如衰減應于屏蔽室指標一致,波導窗由許多個波導組成的波導束,小波導截面形狀為六角形;波導片采用真空釬焊新工藝組成整件。
電源濾波器:單相高性能電源濾波器。進入屏蔽室的每根電源線均應配置電源濾波器,目前廣泛采用低泄露電源的電源濾波器,其插入衰減值與屏蔽效能一致;所有電源濾波器應集中安裝,濾波器的前端不能有過流保護裝置但可設置過載保護裝置;電話線進入屏蔽室可采用數(shù)據(jù)信號濾波器;電源濾波器(儀器、照明用電)220V 50Hz 80A 屏蔽地:為使屏蔽體壁面上的感應電流(靜電)都能迅速入地,有效地降低避免對地的高頻點位,屏蔽體需與大地相連,形成電器通路,為屏蔽體上的電荷提供一條低阻抗的泄放通路。一般屏蔽地的電阻要求≤1Ω。
空調(diào)的屏蔽過壁處理
空調(diào)的屏蔽處理分為兩大類,一類為中央空調(diào),另一類為專用空調(diào)。
采用中央空調(diào)系統(tǒng)管道式風口時,無論上送下回或下送上回,只需根據(jù)送風口、回風口的尺寸在對應位置配置不同規(guī)格截止波導窗作為屏蔽室進出風口,截止波導窗與送回風口之間采用風管軟連結(jié)。屏蔽截止波導窗必須有效通風面積大于風管通風面積,保證輸送管道的有效輸送面積。采用風機盤管時,如室內(nèi)機組如需引入屏蔽室內(nèi),水管通過專用波導引入,控制線在穿越屏蔽殼體時均可配置相應的控制線濾波器。專用空調(diào)的屏蔽過壁處理包括:室內(nèi)外機的電源信號屏蔽處理及室內(nèi)外機水液管波導屏蔽處理。
1)空調(diào)室內(nèi)外的電源線、信號線通過相應電源濾波器、信號濾波器轉(zhuǎn)接。信號、電源濾波器的數(shù)量和電性能應與用戶提供的空調(diào)電氣參數(shù)相匹配。
2)冷媒管、加濕水管的屏蔽過壁處理方式為:在屏蔽殼體上安裝屏蔽波導管,屏蔽波導管的內(nèi)徑略大于冷媒管的外徑,把空調(diào)冷媒管穿入波導管后進行屏蔽密封連接,其中波導管與板體及波導管與冷媒管均需密封,保證屏蔽效果又不破壞冷媒管。
3)原則上空調(diào)濾波器及水液波導的安裝在空調(diào)附近可維修的地方,但需考慮安裝后的外觀的美觀性。
第三篇:電磁屏蔽織物綜述
電磁屏蔽織物
彭志遠1,楊愛景2,王春香1
(1.河北科技大學,河北 石家莊 050018,;2.國家羊絨產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,河北 石家莊 050018)
摘 要:論述了電磁屏蔽材料的屏蔽原理,分析了目前制備電磁屏蔽織物材料的技術(shù)手段,綜述了表面鍍金屬織物、表面涂覆織物、貼金屬箔織物、導電纖維混紡織物的研究現(xiàn)狀,敘述了織物電磁屏蔽的性能測試,簡要介紹了國內(nèi)外電磁屏蔽織物的生產(chǎn)現(xiàn)狀及趨勢。
關(guān)鍵詞:電磁屏蔽;織物;屏蔽材料 中圖分類號: 文獻標志碼:
Electromagnetism Shielding Fabric
Peng Zhiyuan1,Yang Aijing2,Wang Chunxiang1
(1.Hebei University of Science & Technology, Shi jiazhuang, Hebei 050018, China; 2.050018,China)Abstract: The principle of electromagnetic shielding is discussed in this paper.The preparation technologies of various EMS fabric materials, the metal-coating fabric, surface-spreading fabric, affixed foil metal fabric and blended fabric, are analyzed.The performance test of electromagnetic shielding fabrics is described.The development trend of EMS fabric materials is pointed out.Key words: electromagnetic shielding;fabric;shielding material 0 引言
隨著科技的迅速發(fā)展,電磁波在航空、航天、通信、家用電器、軍事等領域得到廣泛的應用,隨之電磁污染問題也日漸突出。電磁波向外輻射的電磁能量正在以每年7%-14%的速度遞增,電磁對環(huán)境的污染日益嚴重[1]。在世界各地,各種信息網(wǎng)絡傳遞著數(shù)以億計的軍事、政治、經(jīng)濟等方面的重要情報和信息,由于電磁波輻射而導致的信息泄密事件也時有發(fā)生,直接威脅到國家政治、經(jīng)濟、軍事安全。同時,電磁波還會造成武器系統(tǒng)失靈,給作戰(zhàn)帶來嚴重的隱患。因此,防止電磁波輻射,以保障信息、武器系統(tǒng)安全以及人體健康成為迫切任務[2-4]。
收稿日期: 修回日期: 作者簡介:彭志遠(1987—),女,在讀研究生。主要研究方向為防電磁輻射紡織品的開發(fā)。E-mail:pengzhiyuanhaohao@163.com。
目前,電磁防護的主要措施有屏蔽、微波吸收等,由于電磁屏蔽材料在社會生活和國防建設中的重要作用,因而其研究開發(fā)成為人們關(guān)注的重要課題[5-7]。電磁屏蔽的原理
電磁輻射是指電磁場能量以頻率 30-30000MHz電磁波的形式向外發(fā)射。電磁波在傳播途中遇到障礙物時,受障礙物的反射和吸收作用,能量發(fā)生衰減。通常,屏蔽材料對空間某點的屏蔽效果用屏蔽效能(Shielding Effectiveness,SE)表示,即 SE=20lg(E0/E),其中,E0是無屏蔽材料時該點場強,E是有屏蔽體后該點場強。
電磁波傳播到達屏蔽材料表面時,通常按3種不同機制進行衰減(如下圖):①在入射表面的反射損耗;②未被反射而進入屏蔽體的電磁波被材料吸收的損耗;③在屏蔽體內(nèi)部的多次反射損耗。電磁波通過屏蔽材料總屏蔽效果可按下式計算:
SE=A+R+B 其中,SE為電磁屏蔽效果,R為表面單次反射衰減,A為吸收損耗,B為內(nèi)部多次反射損耗。根據(jù)實用需要,對于大多數(shù)電子產(chǎn)品的屏蔽材料,在30-1000MHz頻率范圍內(nèi)其SE至少達到35dB以上,才認為是有效屏蔽[8-9]。
電磁場屏蔽機制
Fig.1 Shielding mechanism for electromagnetic field 在電磁波頻率和材料厚度一定時,材料的導電率增加,反射損耗和吸收損耗都會增加,電磁波能量的衰減也會增加。吸波材料主要是利用材料的吸收損耗而要盡量減小反射損耗,減小表面反射也就是盡量要達到阻抗匹配。而屏蔽材料既利用了材料的反射損耗也利用了材料的吸收損耗[10]。銀、銅、鋁等是極好的電導體,相對電導率大,電磁屏蔽效果以反射損耗為主;而鐵和鐵鎳合金等屬于高磁導率材料,相對磁導率大,電磁屏蔽衰減以吸收損耗為主[11]。電磁屏蔽織物制備技術(shù)
電磁屏蔽織物具有良好的導電性能,又可保持織物材料透氣、柔韌、可折疊、粘結(jié)等特性,可制成屏蔽服、屏蔽帳篷及屏蔽室材料等,以保障人身、信息安全等,是理想的電磁屏蔽材料。其按照制備工藝可分為以下幾種。
2.1表面鍍金屬屏蔽織物
這類織物材料是在織物表面附著一層導電層,主要通過反射損耗達到屏蔽的目的。常用的制備技術(shù)包括化學鍍、電鍍、真空鍍等。
(1)化學鍍及電鍍
化學鍍和電鍍主要是將Cu、Ag、Ni、Al 等離子鍍液通過氧化還原的方法,將金屬粒子鍍在織物的表面。目前這種技術(shù)主要用在電磁屏蔽織物材料,效果很好。例如在棉、滌及芳族聚酰胺等織物材料上,進行鍍銅、鍍銀或鎳銅工藝等。它的優(yōu)點是不受織物形狀及大小的限制,鍍層均勻,織物材料柔軟,設備投入量也小,但鍍層容易被刮擦而失去屏蔽性能,并且制備過程污染嚴重,必須進行污水處理。楚克靜[12]等已在化學鍍銅的滌綸織物上電鍍錫鎳合金,制得的織物材料表面光滑、光亮度好、表面電阻率低,屏蔽效果達到 80dB以上,對人體完全無害,并且鍍層具有較好的耐腐蝕和耐摩擦性能。該類屏蔽織物可應用于軍事、通信及民用等領域。劉紹芝[13]等通過粗化、敏化、活化、強化、化學鍍銅、化學鍍鎳、后處理等工藝在制備滌棉電磁屏蔽織物材料,材料屏蔽性能達到60dB以上,可用做軍事作戰(zhàn)指揮帳篷、防電磁屏蔽服及電磁屏蔽室。(2)真空鍍
真空鍍是采用物理沉積的方法,在真空和高溫狀態(tài)下,將金屬熔化,當被熔化的金屬升至沸點時,金屬粒子就會蒸發(fā)并向織物表面飛濺,從而沉積在織物或纖維表面。它的優(yōu)點是不會造成較大的化學污染、材料美觀并且屏蔽效果較好,但鍍覆的金屬層厚度一般在3μm以下,金屬與織物的結(jié)合力較差,容易脫落,至今在電磁屏蔽領域內(nèi)未得到廣泛應用。
(3)磁控濺射鍍
磁控濺射鍍又稱等離子電鍍,是一種高速率低基片升溫的成膜新技術(shù),主要利用高能離子撞擊金屬靶材進行能量交換,把從靶材表面飛濺出的靶材原子或分子沉積到紡織基材襯底,形成屏蔽的金屬薄膜。目前常見的磁控濺射技術(shù)有多靶磁控濺射、磁控掃描、非平衡磁控濺射和脈沖磁控濺射等。杜莉娟[14]等采用直流磁控濺射鍍銅工藝,發(fā)現(xiàn)濺射功率越大,沉積速率越大,膜層顆粒分布越均勻,濺射壓力在0.9Pa左右適宜,鍍層與基底結(jié)合牢固,屏蔽效果達到70dB以上。Savrum[15]等用磁控濺射方法在ZnS上沉積一層30.7μm的薄膜,材料在2GHz屏蔽效能可達53dB。磁控濺射鍍技術(shù)制備的織物材料,對于抑制生物菌活性、纖維抗紫外性
能具有明顯的作用。Yuen [16]
等分別在氬氣、氧氣氣氛下,采用濺射鍍鎳的方法,制得屏蔽織物材料,通過SEM分析得出,鎳鍍層可有效防止紫外線輻射,其中氧氣氣氛下的鍍鎳層對聚酯織物的保護更加有效。Scholz [17]等研究不同金屬鍍層的SiO2纖維織物生物活性,結(jié)果表明,銅及銀鍍層織物具有良好的抗生物活性性能,其原因可能是由于金屬離子存在于織物表面所致。
2.2涂層屏蔽織物
涂層屏蔽織物是在織物涂層劑中加入適當?shù)慕饘俜勰⒔饘傺趸锘蛘叻墙饘賹щ姴牧?;或讓涂層劑中含有高分子成膜劑、導電成分涂料,涂覆在織物表面,使織物具有電磁蔽效果。該方法制備的屏蔽織物材料屏蔽效果一般、不透氣、手感性較差,目前應用較為局限。Lee[18]等使用聚吡咯和AgPd 金屬混合物在織物或非織造布上涂層,得到產(chǎn)品的屏蔽效果在8-80dB,并具有良好的吸波性能,是一種比較有前途的吸波紡織品。Hong[19]等研究了經(jīng)蒽醌磺酸或萘磺酸處理的聚吡咯,并加入適量的Ag納米粒子,涂覆于PET織物表面,屏蔽性能超過30dB,并且屏蔽機制以涂層材料的吸波為主。Kim[20] 等在PET 織物上聚合一層本征型導電聚合體,其復合織物材料屏蔽效果達到36dB。義小蘇等[21]采用單臂碳納米管作為導電填料,制備的單臂碳納米管無紡布厚度在100nm—1μm,材料的性能優(yōu)良且比重較輕。
2.3 貼金屬箔
貼金屬箔是利用鋁箔和銅箔等金屬薄膜同織物經(jīng)膠黏劑復合制成的材料,其中表面金屬箔起到屏蔽電磁波的作用。它的優(yōu)點是方法簡單、粘結(jié)強度高、不易部分脫落、導電性能良好,但織物材料的透氣性及柔軟程度較差,目前常見的貼金屬箔織物多用于消防防護服,主要通過反射高溫輻射能,達到保護人體的作用。
2.4 導電纖維混紡織物
該類織物主要將導電纖維與普通纖維經(jīng)混紡技術(shù)織成的織物。常用的導電纖維主要有鎳纖維、銅纖維和碳纖維等,這種工藝制備的電磁屏蔽織物材料主要應用于防輻射服、保密室窗簾、精密儀器防護罩及活動式屏蔽帳篷等。Chen[22-23]等人將銅纖維與PET纖維等混紡制出的電磁屏蔽織物,表面覆有金屬 Cu、Zn、Sn纖維材料,在30-1000
MHz頻率范圍內(nèi),屏蔽效果達到30dB以上,進行6層層壓的電磁屏蔽織物材料屏蔽效果達到55dB以上。中國山西華麗服飾科技發(fā)展有限公司開發(fā)的電磁屏蔽織物材料,將不銹鋼纖維均勻分布在滌棉纖維中,在10GHz時織物的屏蔽性能達到34.77dB。
2.5 多離子電磁屏蔽織物
多離子電磁屏蔽織物材料是當今最先進的第六代屏蔽電磁輻射材料,采用先進的物理和化學工藝對金屬進行離子化處理。目前國內(nèi)產(chǎn)業(yè)化的主要是紅豆集團與科研單位聯(lián)合開發(fā)的多離子電磁屏蔽夾克衫,其電磁輻射屏蔽衰減達到99.4%,可用于多種場合的電磁輻射防護,也可應用于軍隊保密、偽裝等領域??椢锏碾姶牌帘涡阅軠y試
衡量材料的電磁波屏蔽性能的指標是屏蔽效能(SE),其定義為在同一激勵電平下,有屏蔽材料與沒有屏蔽材料時所接收到的功率之比或電壓之比,并以對數(shù)表示: SE=20lg(V0/V1)=10lg(P0/P1)
(1)式中SE為屏蔽效能,dB;V0為無屏蔽材料時的接受電壓;V1為有屏蔽材料時的接受電壓;P0為無屏蔽材料時的接受功率;P1為有屏蔽材料時的接受功率。也可根據(jù)有無屏蔽材料時電磁波電場和磁場的變化來定義屏蔽效能:
SEE=20lg(E0/Es);(2)SEH=20lg(H0/Hs)。(3)
式中E0,H0為屏蔽前電場強度(V/m)和磁場強度(A/m);Es、Hs為屏蔽后的電場強度(V/m)和磁場強度(A/m)。根據(jù)屏蔽材料距離電磁輻射源的距離不同,電磁屏蔽材料屏蔽效能測試方法可以分為遠場測試法和近場測試法[24-25]。
遠場為屏蔽體到電磁輻射源的距離r≥λ/2π的區(qū)域,λ為輻射電磁波波長,遠場區(qū)電場和磁場相互垂直,相位相同,任一點 E和H能量各占一半,且隨著r的增加而衰減,因而SEE= SEH,目前國內(nèi)外使用最多的是同軸測試方法;近場是指屏蔽體到電磁輻射源的距離r<λ/2 的區(qū)域,λ為輻射電磁波波長,近場內(nèi)E和H有90°相位差,E和H隨著r的增加,按1/r2或 1/r3比例衰減。在近場區(qū)內(nèi)電磁能量在場源與場點之間往返振蕩和交換,因此SEE≠ SEH。國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
國內(nèi)外通過改進紡紗工藝提高生產(chǎn)技術(shù),相繼開發(fā)出了多種防護織物以適應市場需要[11,26]。例如,瑞士Swissshield公司的電磁防護織物Swissshield是用一種非常細的金屬絲作芯紗,通過一種特殊的紡紗工藝將棉或滌綸等纖維包在外面,可反射99%的電磁輻射;AsahiKasei公司將導電纖維交織到滌綸面料中,可以屏蔽97%甚至更高的電磁波,還具有良好的抗靜電性能和微生物控制功能[27];日本大阪的 Daiwabo公司推出了一種柔韌性好且能經(jīng)受普通紡織加工的金屬涂層纖維,該纖維是利用一種連帶催化劑的化學鍍層技術(shù)制得[28]。
目前在國際上,供應電磁屏蔽織物產(chǎn)品的只有幾家企業(yè),如韓國Metaline、德國 Schlegal、Shiedex、美國英國跨國公司 Laird 和日本Seiren,這些公司技術(shù)力量雄厚,在電磁屏蔽材料行業(yè)已有多年的技術(shù)經(jīng)驗,產(chǎn)品的性能穩(wěn)定,其采用的技術(shù)已從污染嚴重的電鍍或化學鍍工藝向環(huán)保的技術(shù)工藝發(fā)展,如采用先進的等離子技術(shù)、超臨界技術(shù)等,同時也有部分公司采用先進的編織技術(shù)、混紡技術(shù)織造電磁屏蔽材料,產(chǎn)品檔次高、性能穩(wěn)定、生產(chǎn)效率高。與此同時,這些公司加大對吸波材料的研究,尤其是智能隱身材料的研究,部分先進的技術(shù)已應用到武器裝備中,而國內(nèi)對于智能型吸波材料的研究仍處于探索性階段,技術(shù)力量相對薄弱,研究主要集中在概念及基礎理論研究、機體智能材料及結(jié)構(gòu)元件的研制等方面。對于新型多離子電磁屏蔽織物的研究開發(fā),國內(nèi)的技術(shù)相對薄弱,雖已有新產(chǎn)品面市,但價格昂貴。
新型的電磁屏蔽織物材料將向吸波織物材料[29-31]的方向發(fā)展,并且要求屏蔽織物材料具有“薄、輕、寬、強”的特性,同時
需要建立相應的屏蔽理論、材料的表征參數(shù)及材料的設計機制。采用紡織復合方法制備的電磁屏蔽織物是充分開發(fā)現(xiàn)有材料性能潛力、增進材料吸波性能的一種有效方法。而隨著電磁屏蔽織物材料需求的不斷擴大,對電磁屏蔽織物的性能要求也越來越高,不僅要求織物材料具有抗寬頻電磁屏蔽波輻射、耐候性、可熱封、可折疊等優(yōu)點,而且還希望織物具有穿著舒適、抗紫外線輻射、抗菌等功能。
參考文獻:
[1] 潘智勇,張慧,吳中偉等.電磁屏蔽織物材料研
究進展[J].科技導報,2009,(27):86-91.[2] 趙靈智, 胡社軍, 何琴玉, 等.電磁屏蔽材料的屏蔽原理與研究現(xiàn)狀[J].包裝工程, 2006(2): 1-4.[3] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al.Electromagnetic
interference
shielding
characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J].Current Applied Physics,2001, 1(6): 439-442.[4] Hakansson E, Amie A, Kaynak A.Dielectric
characterization of conducting textiles using free space transmission measurements: Accuracy and methods for improvement[J].Synthetic Metals, 2007, 157:1054-1063.[5] 劉順華.電磁屏蔽與吸波材料[J].功能材料與
器件學報, 2002,(3):212–217.[6] 武宏讓.電磁波屏蔽材料[J].中國有色金屬學
報, 1998,(2): 238–239.[7] Lee C Y, Song H G, Jang K S, etal.Electromagnetic
interference
shieling
efficiency of poly aniline mixture and multiplayer films [J].Synth Mentais,1999,(102): 1346–1349.[8] 崔升,沈曉冬,袁林生,范凌云.電磁屏蔽和吸波
材料的研究進展[J].電子元件與材料,2005,(1):57-61.[9] 楊金純,伏廣偉.紡織品防電磁輻射實驗平臺研
究與實踐[J].紡織導報,2009,(7):131-133.[10] 賈華明,齊魯.防輻射纖維及其織物的研究進
展.合成纖維工業(yè),2005,(5):30-33.[11] 徐晶,徐先林.電磁輻射防護織物發(fā)展現(xiàn)狀.紡織科技進展,2009,(3):25-26.[12] 楚克靜, 王煒.錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料的研制[J].材料開發(fā)與應用, 2008, 23(6): 16-20.[13] 劉紹芝,鄭惠.一種電磁波屏蔽物及其制備方法[P].CN1173092, 2004-10-27.[14] 杜莉娟, 姚玉源, 陳文興.粘合劑涂層對磁控濺射鍍鋁織物牢度的影響[J].浙江理工大學學報, 2007, 24(2): 122-124.[15] Savrum E, Aguila H D.Electrically conductive tungsten silicidecoatings for EMI/RFI of optically transpanent windows [J].Joural of Materials Science, 1998(3): 2893-2897.[16] Yuen C W M, Jiang S Q, Kan C W, et al.Influence of surface
treatmenton
the electroless nickel plating of textile fabric [J].Applied Surface Science,2007,253: 5250-5257.[17] Scholz J, Nocke G, Hollstein F, et al.Investigations on fabrics coated with precious metals using the magnetron sputter technique with regard to their anti-microbial properties [J].Surface and Coating Technology,2005, 192(2-3): 252-256.[18] Lee C Y, Lee D E, Jeong C K, et al.Electromagnetic interference shielding by using conductive polypyrrole and metal compound coatedon fabric[J].Polymers for Advanced Technologies, 2002, 13: 577-583.[19] Hong Y K, Lee C Y, Jeong C K, et al.Electromagnetic interference
shielding characteristics of fabric complexes coated with conductive polypyrrole and thermally evaporated Ag [J].Current
Applied Physics,2001, 1(6): 439-442.[20] Kim M S, Kim M S, Song K.EMI shielding intrinsically conducting polymer/PET textile composites [J].Synthetic Metals, 2003(135-136):105-106.[21] 義小蘇, 解思深, 劉剛等.碳納米管無紡布電磁屏蔽復合材料的制備方法[P].CN 101163390, 2007-11-29.[22] Chen H C, Lee K C, Lin J H, etal.Comparison of electromagnetic shielding effectiveness properties of diverse conductive textiles viavarious measurement techniques [J].Journal of Materials Processing Technology, 2007, 192: 549-554.[23] Chen H C, Lee K C, Lin J H, et al.Fabrication
of conductive woven fabric and analysis of electromagnetic shielding via measurement and empirical equation[J].Journal of Materials Processing Technology, 2007,184: 124-130.[24] 陳光華,黃少文,易小順.電磁屏蔽材料與吸
波材料的性能測試方法及進展[J].兵器材料科學與工程,2010(2):103-107.[25] 伏廣偉, 趙玉峰.電磁屏蔽織物與防輻射屏蔽
服屏蔽性能測試方法的研究.[26] 畢海峰,張玉梅,王華平.電磁屏蔽材料的發(fā)
展[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品,2001,(6):7-9.[27] 石東亮.電磁屏蔽紡織品的開發(fā)與檢測[J].中
國纖檢,2005,(4):42-43.[28] 胡發(fā)祥,董奎勇.功能性紡織品開發(fā)應用新進
展(下)[J].紡織導報,2003,(4):78-80.[29] 熊國宣,鄧敏,徐玲玲等.水泥基復合材料的吸
波性能[J].硅酸鹽學報,2004,33(7):916-920.[30] 王永杰,許軼,蘆艾等.電磁屏蔽與吸波材料
研究進展[J].化工新型材料,2009,(11):24-26.[31] 王磊,朱保華.磁性吸波材料的研究進展及展
望[J].電工材料,2011(2):37-40
第四篇:醫(yī)院屏蔽房間的防輻射措施
醫(yī)院屏蔽房間的防輻射措施
一、基層砼施工
在基層砼結(jié)構(gòu)施工時,盡量利用較大粒徑的碎石,高標號的商品砼,以保證砼的容量,澆搗時做到振搗均勻、密實,保養(yǎng)期內(nèi)不要脫水,拆模時盡量減少對砼的影響,防止拆模發(fā)生細裂縫導致射線直穿外潑。
二、機房砌體施工
機房砌體應采用紅磚實砌,并建議用水泥砂漿砌筑,砌筑時保證墻體的平整度、垂直度做到橫平豎直,保證砌筑砂漿的密實度、飽滿度在90%以上,否則容易導致射線直穿及防輻射材料的浪費。
三、機房設備基礎施工
根據(jù)廠房提供的圖紙,應在機房內(nèi)先定位彈線,再根據(jù)設備荷載交設計院。先做技術(shù)復核,后澆筑基礎?;A澆筑時,根據(jù)圖紙確定好預埋螺栓桿或預留螺孔(相當重要,必須埋設準確)的位置,以便機器安裝。如果預埋件不準確或事后開孔,容易導致基礎破裂及安裝好后機器底座的松動?;A澆筑好后應在2小時內(nèi)找平,否則容易起殼,使機器安裝不平衡,如發(fā)生以上情況均會對儀器檢測的準確性埋下隱患。
四、機器就位及天地支架的就位
一般機器就位比較簡單,在防輻射門窗、防污涂料施工完畢就可以由專業(yè)廠家安裝即可。但ECT這類大型設備必須留有確保機器進房的洞口,待機器到現(xiàn)場進入機房后可封墻及安裝門框、扇。如此類儀器以后有吊頂支架的就位,就位時必須考慮應掛儀器的重量,再選用支架規(guī)格。安裝支架時必須做到橫梁的水平及側(cè)面的垂直度,兩端擱置應在240墻的2/3以上,擱置點墊上鋼板或不小于240*500的砼體,并在支架邊與墻體焊接小三角支架倒掛,確保能承載機器重量。支架與地面儀器距離柜廠房提供數(shù)據(jù)應確保,否則會產(chǎn)生檢測不準確等問題,支架上安裝掛件儀器導軌時的孔洞,應在支架未安裝時先行開孔,以保證孔洞的準確性。
五、機房門、窗的安裝及門窗縫隙的處理
砌體施工完畢后安裝防污玻璃及防污門,防污玻璃安裝好后應四周加框,并在框內(nèi)安裝不小于3mm厚的鉛板(相當于3個鉛當量),首當其沖插入墻內(nèi)2cm或做窗套,用鉛板沿窗臺板包至墻邊,蓋住縫隙在3cm以上,或用防污涂料粉刷厚度在3cm以上。在鉛板與鉛玻璃相接處重疊應不小于2-3cm,否則容易導致射線折射穿出,防污門安裝后會在門框與墻之間產(chǎn)生縫隙,故在該縫隙處用鉛板包至墻邊5cm,靠框邊處壓住距邊3cm并在外墻粘貼細木工板,飾面板,做門套,在做門套時不得與墻垂直方向(射線方向)用釘子打穿鉛板,否則射線將外漏,最好用膠水粘接。在門的疊縫處應保證鉛板疊縫在1.5cm以上,門的鎖孔也是一個防射線的難點應加以嚴格處理。機房門檻應根據(jù)用途及病人的需要做不同門檻,以便推拉車并保證平穩(wěn),門檻內(nèi)設有鉛板3mm厚,防止射線穿縫隙而出。但在安裝門及框之前必須先保證機器能夠進入或先讓機器進入。
建議鉛玻璃應在18-21mm厚,相當于3-4個鉛當量(此處無墻體);門上及門窗套的鉛板應在3-4mm厚,相當于3-4個鉛當量(此處至墻體)。
六、機器放射源的控制
機房四周采用防污涂料的同時,應考慮機器發(fā)出放射源的強弱,上層樓面或機器底部墊上鉛板(具體根據(jù)機器射線的當量定厚度),防止放射源射線強大的方向穿透一般防護的要求,從而影響在旁邊的機房或科室工作的醫(yī)護人員、病人與家屬。也可采用在會產(chǎn)生該放射源射線較強的上層樓面或該層樓面加厚防污涂料,以減小射線污染,避免傷人。
七、防輻射涂料施工的節(jié)省措施
防輻射涂料為一種由多種金屬元素及化學原料組成的金屬細粒及石粉,如果達到一般規(guī)定的厚度,將能充分抵擋防污射線的穿透,并吸收部分射線。該種材料廠家較少,故價格較高,一般在4000-4800元/T,此種材料一般作為粉刷機房墻體用,由于價格過高,在粉刷時應盡量減少不必要的浪費。
1、拌料的數(shù)量應根據(jù)當天施工面積而定,本著拌多少用多少,防止材料固化(一般平整的墻體為40m2/t-1cm厚),且最好在出料至施工時保證2小時內(nèi)用完。
2、嚴格按照預先制定的施工方案來實施施工,防止產(chǎn)生龜裂和脫落,以免造成消費。
3、建議該工程在粉刷涂料前打好底操粉刷,因為磚墻砌筑時肯定會有某些不平整的地方或磚縫之中有部分空隙,尤其在反面墻時,會造成大量的消費,并且厚薄不勻,無法控制,因為反面墻有可能產(chǎn)生厚薄不勻的地方達到3cm及以上,所以我們認為必須先用水泥砂漿打底找平但不能太厚。
八、防輻射涂料施工的工藝與要求
1、粉刷前,應去除干凈墻上殘留起殼的砂灰、磚屑、模板油、砼的粉塵,并在砼面上涂刷粘結(jié)劑,局部應鑿毛。
2、讓墻體濕潤至7分進行水泥砂的底操粉刷。
3、防污涂料較厚時,應分幾遍粉刷涂料,每遍不超過5-8mm,間隙時間一般在8-2小時(以墻面呈7分干為宜)。
4、施工現(xiàn)場要求打開窗戶,保證通風,且溫度不低于15℃環(huán)境中操作,防止墻面不干產(chǎn)生垂裂。
5、粉刷時應由下而上,用力壓平,不要反復推拉,打底不要壓光,保持平整即可,最后一次壓平拉毛,防止龜裂和脫落。
6、拌料時要求每平方米加專用粘合劑0.3-0.5kg,涂料與水泥比為5:1.3,一般不能超過5:1.5,并加適量水,先將涂料、水泥混合,而后一起攪拌。
7、涂料施工時,將聘請并委派專業(yè)人員到現(xiàn)場指導,保證質(zhì)量,節(jié)省材料,達到防污涂料驗收要求。
九、電線管與配電箱及消防箱埋設處的防污處理
電線管開槽施工后應先將線管固定,并用水泥砂粉刷至底操平,后粉刷防污涂料。線管不能在防污涂料的粉刷層中,讓電線管給割開一條縫,防止射線漏。配電箱、消防箱及開關(guān)插座后應墊加鉛板或涂料,兩邊伸出至少5cm,以確保射線不外漏。
十、機房地板與扶墻板(墻裙)的施工注意事項
1、扶墻施工時,防止電錘打穿防污涂料,一旦打穿,應采取措施,如在龍骨上開一口子墊上鉛板壓住電錘洞。釘眼也采取同樣措施以補救防射線的要求。
2、地板施工可能會產(chǎn)生與墻裙同樣的問題,同樣以上面一種方法加以補救,機房的電纜溝內(nèi)一般為低于正常地坪,所以無法用涂料找平,此時用3mm厚鉛板做一凹槽,墊入電纜溝,其這房間電纜溝如控制室、走廊以及機房的電纜溝蓋板最好采用活動地板。
十一、暗室施工應保證暗室通風系統(tǒng),但也要絕對保證無光線,暗室水槽最好采用瓷質(zhì),防止氧化及化學藥水的污蝕,但也可用不銹鋼等材料。
十二、注意事項
1、粉刷涂料前加打底操(用水泥砂漿),以減少涂料的用料造成不必要的浪費。
2、在磚砌體與砼接觸處采用鋼絲網(wǎng)鋪設,防止開裂造成脫落及射線外漏,因為一旦裂開修補將非常困難,并會有一條小裂縫,且消費材料。
3、防護門鉛板厚度在3-4mm厚,相當于3-4個鉛當量,并在門疊縫處控制1.5cm,門縫及門底加設門套,門檻內(nèi)墊鉛板。
4、涂料厚度,一般ECT采用3-4cm厚涂料,相當于3-4個鉛當量,具體根據(jù)所選儀器及廠方要求確定。
5、鉛玻璃18-21mm厚,相當于3-4個鉛當量,因為這個地方為醫(yī)護人員操作場所,也是暴露在射線之下的地方。
6、機房機器上下部位墊鉛板或加厚防污涂料。
7、機房控制室墻最好為雙面涂料粉刷,并保證控制室的通風以確保醫(yī)護人員的安全。
8、涂料天棚粉刷最好放在上一層的樓面,這樣不容易導致由于樓板的振動或粘結(jié)不牢而脫落。
9、注意裝修時的釘眼穿透粉刷層或鉛板層。
10、涂料在2.2mm以上可以相對減少粉刷厚度(但施工時有一定難度),以減少成本,具體根據(jù)廠方要求及業(yè)主的布置來確定。
第五篇:防輻射服屏蔽效能測試方法
《防輻射服屏蔽效能測試方法》國家標準起草研討會在京召開
《防輻射服屏蔽效能測試方法》國家標準起草研討會于2012年3月31日在北京召開。此次會議由全國服裝標準化技術(shù)委員會主辦,電磁安全北京市工程實驗室承辦。這次會議在現(xiàn)階段有著特殊的意義,因為它關(guān)系到我們國家整個防輻射服裝行業(yè)上下游產(chǎn)業(yè)鏈的未來,關(guān)系到防輻射行業(yè)數(shù)十萬從業(yè)者的未來,也關(guān)系到廣大群眾生存環(huán)境的安全及身體健康。
參加會議的有來自國家服裝質(zhì)量監(jiān)督檢測中心、上海市服裝研究所、杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院、上海市計量測試技術(shù)研究院、航天科工集團203所、北京市勞動保護技術(shù)研究所、電磁安全北京市工程實驗室等7個單位的9位專家。
首先由電磁安全北京市工程實驗室主任朱安東致歡迎詞并介紹了該實驗室參與標準起草的工作進展情況,該標準起草的組長單位杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院的顧紅峰主任對標準起草的前期工作進行了全面總結(jié)。
隨后會議聽取了上海市計量測試技術(shù)研究院和電磁安全北京市工程實驗室所做的測試工作匯報。本著嚴謹科學的態(tài)度,各起草單位介紹了標準前期研究的情況;接著就測試環(huán)境、測試方法、設備要求等展開了認真的研討,形成了會議決議;最后確定了標準基本框架及下一步研究方案和工作分工。
會議現(xiàn)場的研討氣氛非常熱烈,與會專家們一致認為:在電磁污染嚴重的情況下,穿防輻射服裝肯定比不穿好,而且防護服的屏蔽效能越高對敏感人群健康的保護作用越強。
“電磁安全北京市工程實驗室”在2011年12月31日被北京市發(fā)改委批準并認定為北京市工程實驗室。本次會議也是該實驗室成立以來承辦的第一次電磁安全重大會議?!半姶虐踩本┦泄こ虒嶒炇摇痹敢鉃槲覈姶虐踩a(chǎn)業(yè)的發(fā)展繼續(xù)作出貢獻。