用于电磁屏蔽的金属纤维材料

一黔魏 澜 用于 电磁屏蔽的金属纤维材 文，庾莉萍 解放 军 总后某研 究醑 (5 4 100 1) ： 。 。 瘐莉萍119 68年 12．,E l～ )． 女 ? 硕 士 ? 高级 I 程 师 ? 毕业 于 国防科技大 学航天 与材料i 程 学 结。 以 事 军铡韧 材料研 究。 i ⋯ ； ” ，i “ l Ii 一 ■ 0 薯 。 “ 乳 、 文 囊 摘要 ： 金属纤维是 金属 丝材经 多次 多股拉拔 、 热处理 等工 艺制成 的 。 介绍了金属纤维及 织物的基本特性和应用价值 以及 金属 纤维的4 种 生产方法 ： 单丝 拉拔法 、 刮削法 、 熔抽 法 、 集束拉拔法 。 阐述不 锈钢微 丝 的性能及 开发应用情况 ， 中国已成为世界上最大 的不 锈钢和铁铬铝纤维生产 国 。 一 0 j0 lli ‘ 。 i A bstract： M etalfibre are m ade ofm etalw ires w hichare draw n fo r m anystrands and m anytimes。 = = j_0 T he basic characteristic andapplicatio n w alue ofm etalfibre and its fabire are introduced。 F o u 。 ， r埘i，n一 ；d “ si i ofproductio n m ethod ofm etalfibre are introduced ：single w ire draw ing ，scraping m ethod山 如 白’ 。 draw ing m ethod and clustered w ire draw ing m ethod． T he pro perties ofstainless steelfilam ents and 【heir developm entapplicatio n in china are expou nded． Itis pointed o utthatchina has beco m e the j biggestproductio n co u ntryofstainless steelfibre and F e ． C r． A Ifibre in the w o rld． | 纛： 。 ii ：展 起 来 的 新 型 工 业 材 料 和 高 新 技 术 、 高 产 品 。 它既 具 有化纤 、 合成纤 维 及 其制 品 性 ， 又 具 有金 属本身优 良的导 热 、 导 电 、 耐 高 温 等 特 性 ， 主 要 有 纺 织 用 (织 布 、 金 属微 丝 0 ． 035 m m ， 68d和 其 他0 ． 03m m ， 1 " 1 ， 0 ． 05 m m 等 ， 广 泛被 国 内外纺 纱 织 布厂 图2 金 属纤维丝 金属纤 维面料是指 将 金 属丝 织 入 棉 、 麻 、 锦 、 涤 等纤 维 中 ， 经 特 殊工 艺 处 理 而 成 的 面 料 。 金 属 料 的发 展 经 历 了 一 个 从 真 正 金 属 丝 结 构 ， 粗 糙 的 金 属 丝 网 布结 构 ， 再 到 目前 质 地 柔 适 的金 属纤 维 与纯 棉织 制 的时 尚面 料 。 织 具 有闪亮高贵的 金 属光 泽 ， 风 格 独特 ， 手 柔软 ， 并 拥 有独特 的记 忆 抓 皱 效 应 ， 具 有 感觉 。 衾属纤维的应 用价值 着社会经 济的进步 ， 各种家 用 电器 的普及 ， 、 电话 、 无 线通讯的发展 ， 电磁 辐射渐渐影 们的生活 。 目前 ， 最方便有效的防止 电磁 辐 法是采用 电磁 屏蔽 。 即利用导 电 、 导磁 性能 金属网 ， 通 过反射效应 和吸 收效 应 ， 阻隔 电 的传播 。 事实证 明采用该纤维 同其他纤维混 成的织物具 有优 良的电磁 辐射防护性能 ， 是 进的防辐射面料之 一 。 花式 线 结 构设 计 时 ， 用 不 锈 钢 金 属长 丝 和 T Y 有色长丝 为蕊纱 ， 外面包裹长不锈钢金 与涤纶 混纺 的纤维和染色纱线 ， 通过 改变不 维的含量 ， 得到满足 抗 电磁 辐射 ， 获得 能和抗 断裂性能优 良的特种纺 线 。 用不锈钢金属纤维与羊毛 和涤纶纤维混纱 ， 羊毛 含量 为 50％ 的持久抗静 电混纱产品 。 由 于 不锈钢 纤维有较大密度 ， 进 一 步提高 了织物的悬 垂 性 ， 提 高了国 产毛 产品 的档次和科技 含量 。 此外 ， 专家研 究发现 ， 金属纤维对常见的细菌 (如大肠 杆菌 、 白色葡萄球菌)和真菌(如黄曲霉 、 白 色 念珠 菌)的生 长 繁殖 有强 烈 的抑 制 作用 。 因此 ， 可 以 用 金 属纤 维 与天 然纤 维 或化 学纤 维 混 合 纺 织 得 到 新 型 保健 纺 织 品 ， 进 一 步 拓 展 了保 健 纤 维 纺 ◆ 图3 纺织用金属纤维 织 品 的领域 。 由 于 金 属 纤 维 行 业 集 中 度 高 ， 存 在 行 业壁 垒 ， 再加上 厂 商出 于对技 术 、 经 济利益等 方面的考虑 ， 国 内有关 金 属纤维行业 的报道很 少 ， 在某种程度上 限制 了行业 的发展 。 但 是 ， 全球范围 内 ， 金 属纤维的需 求量 持续上 涨 ， 特 别是化 工 、 纺织行业 和 一 些 新开 发的高新技 术领域 需求量 很大 ， 金 属纤维正 面临 着 巨大 的发展机遇 。 一 、 金属纤维织物 防辐射性能 混 纺 织 物 中 的 金 属 纤 维 相 互 交 织 形 成 的 纵 横 交错 的 隔 离 网 能使 电磁 波 的能 量 衰减 到 一 定程 度 ，从 而 达 到 防微 波辐射的 目的 。 不 含屏蔽材料 的 织物 ，其 体 积 比 电 阻 一 般 在 1 X 10 ∞ Q ? cm 以上 ， 因此 本身不具 有电磁 屏蔽功 能 。 目 前 ， 电 磁 屏 蔽 织 物 电 磁 屏 蔽 效 能 的 测 试 方 法 主 要 有 远 场 法 、 近 场 法 和 屏 蔽 室 测 试 法 三 类 ， 国 内 测 试 标 准 主 要 是 《环 境 电 磁 波 卫 生 标 准 G B 9 175 — 1988》 和 《作业场 所微 波辐射卫 生 标 准 G B l04 36-- 1989~ ； 国外主要 是 A S T M — D 4 935(美 国材料 与试 验 协 会)和IE E E -- 299(美 国 电气和 电子 工 程 师协会)标 准 。 频 率对织 物屏蔽效能有较大 的影 响 ，在某 一 频 率范 围 内织 物 的 电磁 波 衰 减值 随频 率变 化 而 出现 较大 的浮动 ，但 总的趋势 是频率增 大 ，其屏蔽 效能减 小 。 一 般 来说 织 物 中金 属纤 维含量 越高 ，含金 属纤 维 的混 纺 纱 排列密度越大 ，织 物屏蔽效能就 越好 。 然 而 在 试 验 中 (见 1 、 表2) ， 1”织 物 和 3“织 物 69 lNo ．4 2009 InternaI ＆ O versea T rend 对 比 中可 以发现 ：金 属纤 维 加 入 3”织 物 的含量 大 于 l”织 物 ，但 是 屏 蔽 效 能 则 3 ”织 物 小 于 1”织 物 。 由此 可 见 ，金 属纤 维 含量 大 的织 物其 屏蔽 效能 未必 好 。 造 成这 种 现 象 的原 因 ，笔者认 为 当织 物 中金 属纤 维 超 过 一 定 比例之 后 ， 由金 属纤 维 构 成 的导 电 网 间 的 孔 隙将 随 着金 属纤 维 排列 密度 的提 高 而 减 小 。 根 据 电磁 干扰 的基 本理 论 和 小孔 耦 合理 论 ，在近 场 区 (r< k／2)，当两个 孔 间距 离足 够大 时 ， 由两孔 共 同耦合 所 产 生 的射 频 能 量 便 可 忽 略 ，此 时起 作 用 的仅 包含 那 些 g r。(r= k／2)区域 内的孔 。 如 果 孔 的尺 寸减 小 ，使 得 在g r。面 积 内包含 更 多的小 孔 ，从 而使 得屏蔽 效能 开始下 降 。 表 1 织物规格及 组 织结构参数 ┏━━━ ━ ━┳ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━┳━ ━━━ ━ ┳━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━┓ ┃ ┃┃ 经 密和纬密 ┃ 面密度 ┃ 紧 度 ┃ 织物 厚度 ┃ S S ：T ／C ┃ S S ：T ／C ┃┃ 织 物代号 ┃ 织物组 织 ┃ ┃ ┃┃┃ ┃ ┃┃ ┃ ┃ 【根 ? (10cm )。 】 ┃ (g- m 。 ) ┃ (％ ) ┃ (m m ) ┃ (经 向) ┃ (纬 向) ┃ ┣━ ━ ━━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ╋━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃ l ┃ 平 纹 ┃ 4 15 284 ┃ 175 ┃ 79 ． 4 ┃ 0． 38 ┃ l：2 ┃ 无 S S ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━╋━ ━ ━━━ ━ ┫┃ 2 ┃ 平 纹 ┃ 4 10 295 ┃ 182 ┃ 82． 6 ┃ 0-38 ┃ l：2 ┃ 1：2 ┃┣━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃ 3 ┃ 二 上 一 下斜纹 ┃ 4 26 24 0 ┃ 188 ┃ 81 ． O ┃ 0_38 ┃ 2：1 ┃ 无 S S ┃ ┣ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃ 4 ┃ 三 上 一 下斜纹 ┃ 4 20 235 ┃ 188 ┃81 ．0 ┃0．38 ┃ 2：1 ┃ 无 S S ┃┣━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃5 ┃八 枚 三 非纬面缎 纹 ┃ 4 68 3 10 ┃200 ┃65 ． 7 ┃ 0 ． 38 ┃2：1 ┃无 S S ┃┗━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ┻ ━━━ ━ ━┻ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━ ┛ 注 ： S S 表示 金 属纤维／涤／棉为3 0／3 5／3 5 28 tex金 属纤维混纺纱 ： T ／C 表示 T ／C 65／3 5 28 tex涤棉混纺纱 ： S S ：U C 表示 金属纤维 混 纺纱与涤棉混纺纱 的排列比例 表2 不 同频率下 植物屏蔽效能 的测试结果 (单位／dB ) ┏ ━ ━━ ━ ━┳ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━┓ ┃ ┃ 屏蔽效能 ┃ ┃ 织 物代 号 ┃┃┃ ┣ ━━ ━ ━━ ┳ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━ ┳ ━━ ━ ━━━ ┳ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃ ┃ 10M H z ┃30M H z ┃ 100M H z ┃300M H Z ┃1000M H z ┃┣━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━┫┃l ┃37 ． 6 ┃36． 4 ┃35 ． 2 ┃ 34 ． 9 ┃38． 8 ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃2 ┃39 ． 5 ┃37 ． 2 ┃ 36 ． 7 ┃36-2 ┃4 2． 4 ┃ ┣ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃3 ┃35 ．3 ┃34 ． 5 ┃34 ． 7 ┃33 ． 8 ┃ 35 ． 1 ┃┣━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━┫┃4 ┃35 ． 1 ┃34 ． 6 ┃34 ． 5 ┃ 33 ． 6 ┃34 ． 7 ┃┃5 ┃34 ． 2 ┃33 ． 4 ┃3 1 ． 7 ┃ 29 ． 4 ┃34 ． 8 ┃┗ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━┻━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━ ━ ━━┛在开发 电磁 屏蔽织 物 时 ，考 虑到 金 属纤 维 价格昂贵 ，应 力 求 成本 与 效 果 统 一 。 为使 屏 蔽 效 能达 到 理 想 的效 果 ， 经 过 试 验 ， 既 经 济 又 可 靠 的金 属纤 维 混 纺 比例 在 一 般 情 况 下 为 20％ ～ 30％ ， 其 屏 蔽 效能可 达到 30 dB ～ 4 0dB 。 但 是在开 发相 同功 能 的 服 装面 料 时 ， 应 该 适 当提 高 金 属纤 维 在混 纺 织 物 中的含量 ， 一 般情 况 下 为 25 ％ ～ 35 ％ 。 另 外 同时 考 虑 到 服 装 的 舒 适 及 面 料 挺 括 、 易 洗 、 快 干 、 染 70 I 装 备 机 械 i 色 、 价 廉等方面 ， 一 般把 涤 纶短 纤 维 与棉 的配 比都 定为 35 ％ ～ 4 0％ 。 四 、 氽属纤维的制箭技术 目前 ， 金 属纤 维 的生 产 方法 主 要 有 四 种 ： 单 丝 拉 拔 法 、 刮 削 法 、 熔 抽 法 、 集束 拉 拔 法 。 单 丝 拉拔 法 是常用 的制造金 属线材 的方法 ， 可 制取直 径 为 20gm 左右 的不锈钢纤 维 ， 直 径 为 150 ～ 380gm 的 铜 、 铝 、 钨 、 钼 等纤维 。 刮削法是 一 种利用机床与 高速转 动 的 刀 具之 间的 摩擦使 得切 屑从 基 体材料 上 分 离 出来 的加工 工 艺 ， 多用 于 加 工 直 径 35 gm 以 上 的纤 维 。 熔 抽法 是 由熔融 金 属直接制取纤维 的方法 ， 纤 维最小 当量 直 径可达 25gm 。 集束拉拔法将多根线材集成 一 束 ， 外加 包覆材 料 ， 再进行拉拔 。 目前主要 用于不锈钢纤维 、 高温 合金纤维等高强 、 超细纤维 的生 产 ， 纤维最小 当量 直 径 可 达 1 ～ 2gm 。 集束拉 拔法 的金 属纤 维种 类 主 要 有3 16L ， Inconel60 1， F eC r合金 、 哈 氏合金 、 铜 、 镍 等 。 3 16L 含钼不锈钢 主 要 用于 低 于 300 ~ C 并需耐 碱 溶 液 、 有机酸 和正 常大 气 压 下 的氯化 物侵 蚀 环 境 ； Inconel601 (含镍58％ ~ 63％ 、 含铬21％ - 25 ％ ) 用于 500 ~ C 以下 的氧化物 气氛 ； 哈 氏合 金 主 要 用 于 比3 16L 更耐矿 物酸腐蚀 环 境 ； F eC r合金主 要 用 于 耐高温环境 。 另外铁主要用于耐氯化物 和硫酸介质 环境 ； 铜主要用于高导 电环境 ； 镍主要用 于 电池材 料 。 产品形式主要 有连续纤维束 、 牵切 条 、 短纤维 束 、 纺 纱线 、 烧 结毡 、 针布 、 过 滤器 等 。 刮 削法 和熔 抽 法 成 本 低 ， 但 得 到 的 金 属纤 维 不 连 续且 直 径 不 均 ， 主 要 应 用 于 一 些 要 求 不 高的 领 域 ； 单 丝 拉 拔 法 采 用 多模连 续拉 拔 ， 纤 维 丝 径 均 匀 、 连续性好 ， 但 成 本高 ， 不能 生 产细 纤 维 ， 产 品 主 要 用 于 某些 特殊领域 ， 如 高精 度筛 网 等 。 集束拉 拔 法 的 出现 解 决 了前两种 方法 丝 径不均且 不连 续 的 问题 ， 又 克服 了单 丝 拉 拔 法 成本 高 等缺 点 ， 从 而 大 大 加 速 了金 属纤 维 的 商 业 化 发展 ， 促 进 了金 属纤 维 的应 用 领 域 。 但 是 ， 集束拉 拔 法 对 技 术的要 求大 大增加 了 。 ，i、 小锈铡微 丝 的 ?I+ l-：fi~及 丌发状 况 国 内对金 属纤维及其制 品的研 究始于 1979年 。 当时兵器工 业部需要大量 防静 电工 作服 ， 水电部需 要超高压 屏蔽服 ， 化纤行业需要高温熔体过滤器 。 1983年 ， 冶金部科技 司和军工 办作为重 点科技攻关 项 目给长沙矿冶研究院下达 了 《不锈钢纤维研 制》 科研课 题 。 1983年 ， 长沙矿 冶研 究院成功开发出不 锈钢纤维 ， 填补 了国 内空 白。 此 后其生产工 艺 不断 完善 ， 生 产规模不断扩大 ， 产品种类不断增加 。 金 属纤 维 是 一 种 新兴 的高科技 产 品 ， 附加 值 高 。 据专家推测 ， 目前国 内金 属纤维生产企 业 的毛 利率达 25 ％ 以上 。 根 据 资料分析 ， 90％ 以上 的产 量 集 中在湖 南 、 陕 西 、 江苏 这 三 个 省 (见图4 ) 。 2004 ～ 2007年 ， 中国 不锈 钢 和铁铬 铝纤 维 的产量 以年均超过 4 0％ 的速度大幅增加 ， 一 些小企业 因技 术 、 设 备 、 资金 等方面的因素逐 渐停产 ， 产业的集 80 70 薤6；。0 媒 4 0 ☆ 30 20 10 2004 年 2005年 2006年 2006年 图4 中国不锈钢和铁铬铝产量地 区分布情况 中度进 一 步提高 。 中国不锈钢和铁铬铝纤维生产在 世 界范 围 内呈现 出 良好 的增长 态势 。 目前 ， 国 内主 要 有西 北 有 色 金 属研 究 院 、 北 京 有 色 金 属研 究 总 院 、 长 沙矿 冶研 究 院 等主 要 几 家研 究 和 生 产金 属纤 维 ， 西 北 有 色金 属研 究院 、 长 沙 矿 冶研 究院 等 生 产不 锈 钢纤 维 毡 ， 以上 产 品 已经 在国 内实现 了商品化 。 西 北有色金 属研 究院在 金属纤维及纤维毡研 究与开发方面作 了大量 工 作 ， 不锈钢纤维及 毡 的质量达到或接近 国外 同类产品水 平(见表3 ， 表4 )。 目前 ， 我 国每年从 国外进 口 不锈 钢纤 维毡 约2万 m 2, 随着我国 石 油 、 化 工 工 业 的进 一 步发展 ， 二 次能源材料的崛起 ， 人们对生活质量 要 求的提高 ， 对金属纤维及其制品的需求将会迅猛增 加 ， 金属纤维及其制 品项 目在我 国实现 产业化具有 非常重 要 的现 实意义 。 2008年6月 ， 由港资 A S M 公 司投资的金 属纤维 生产基地在江苏盐城破土动工 ， 全部工 程建成投产 后 ， 金 属纤维年产能将达3万 吨 ， A S M 也将成为亚 洲最大的金属纤维生产商之 一 。 该项 目计划总投资 2亿 元 ， 项 目分 三 期建设 。 一 期工 程 于2009年 一 季 度建成 ， 项 目分 现 有厂 区优 化 和 新 建五 条金 属纤 71 【No ． 4 2009 Internal＆ O versea T rend 表3 3 16L不 锈钢纤维 的性能对 比 ┏━━ ━ ━━ ┳ ━━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━┓ ┃ ┃ 西 北 有色金 属研 究院 ┃ B ekeart公 司 ┃ ┃ 规格 ┃ ┃┃┃ ┣ ━━━ ━ ━━ ┳ ━━━ ━ ━━ ━ ┳━━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━━━ ┳ ━━━ ━ ━━━ ━ ┫┃ ┃ 强 力(g) ┃ 延伸率(％) ┃ 变异 系数(％ ) ┃ 强 力(g) ┃ 延 伸率(％ ) ┃ 变异 系数(％ ) ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ╋━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃ 6um ┃ 1 ． 89 ┃ 0 ． 8 ┃ < 13 ┃ 3 ┃ 1．0 ┃ < 10 ┃┣ ━ ━━━ ━ ╋━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━━ ━ ━┫┃ 8m n ┃ 6 ┃ 1 ．0 ┃ < 13 ┃ 8 ┃1 ．0 ┃< 10 ┃┣ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃12u m ┃15 ┃l_2 ┃< 10 ┃15 ┃1 ． 5 ┃< 10 ┃┣━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┫┃20眦 n ┃4 5 ┃1 ． 9 ┃< 8 ┃ 50 ┃2．0 ┃< 7 ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃25 u m ┃83 ┃2． 7 ┃< 8 ┃ 85 ┃ 3 ．0 ┃ < 7 ┃ ┗ ━━ ━ ━━ ┻ ━━ ━ ━━━ ┻ ━━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━━ ━ ━━ ┻ ━━ ━ ━━ ━ ━━┛表4 3 16L不锈钢纤维毡 的性能对 比 ┏━━ ━ ━━ ━ ┳━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┳━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┓┃┃西 北有色金 属研 究院 ┃ B ekeart公 司 ┃ ┃ ┣━ ━ ━━━ ━ ━━ ┳ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┳━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━ ┳ ━━ ━ ━━ ━ ━━┳ ━ ━━ ━ ━━┫ ┃ 规格 ┃ 平 均气泡点压 力 ┃ 渗透 系数 ┃孔 隙度 ┃平均 气泡 点压 力 ┃渗透 系数 ┃孔 隙度 ┃ ┃ ┃(P a) ┃f× 10“ m 一 0、 ┃ f％ ) ┃ (P a) ┃(× 10“ m 。 0) ┃(％ ) ┃ ┣ ━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃10 xm ┃3500 ┃5 ． 7 ┃75 ┃3700 ┃5 ． 78 ┃80 ┃┣ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━┫ ┃ 15 um ┃2520 ┃11． 8 ┃80 ┃24 70 ┃11 ┃83 ┃┣━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ┫┃20 xm ┃1650 ┃ 20 ． 3 ┃82 ┃ 1850 ┃23 ┃85 ┃ ┣━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ┫ ┃25 ．xm ┃14 00 ┃ 3 1 ． 9 ┃84 ┃ 14 80 ┃36． 4 ┃84 ┃┣━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃30 xm ┃1200 ┃ 56 ． 9 ┃85 ┃ 1235 ┃52． 9 ┃85 ┃┣ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ┫┃4 0 xm ┃ 9 15 ┃72． 8 ┃ 85 ┃ 925 ┃ 65 ． 5 ┃80 ┃┣━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ┫┃60Ⅲ ．n ┃ 600 ┃ 1 17 ┃86 ┃ 630 ┃ 121 ． 7 ┃87 ┃┗━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ┻━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━┻ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━ ━ ━━━ ┻ ━━ ━ ━━ ━ ┛维 生 产 线 ， 主 要 用 于 缓 解 A S M 当前 产 品 供 不 应 求的 矛 盾 ， 特 别 是 满 足 不 锈 钢 纤 维 等 的 生 产 需 求 。二 期工 程 将新建八 条金 属纤 维生 产线 ， 预计2010年初投 产 ， 总产能 是 一 期工 程 的两倍 ， 可达 到2 ．4 万吨 ， 新 增 产 品 包括 含 皂块 、 耐 热填 充 材 料 等金 属纤 维 。 三 期 工 程 预 计 20 l1年 底投 产 ， 新 增 生 产 线四 条 ， 总 产能 达 到 3万 吨 ， 三 期工 程 主 要 用 于 生 产高性 能高附加 值 特种纤 维产 品 。人 、 氽描纤维混 纺织物 的性 能测 试 中 ， 专 家 曾选 取 两种 不 同密度 的 金 属 纤维 混纺 屏蔽 织物作 为试 样 和6种 普通 织 物作为参 照试样 。 用 于 实验 的金 属纤维织物和 6种普通织物 的组 织相 同 、 纱 线 均 为 28 tex(21 )。 所选试 样及 有关 72 l装 备 机 械 I 参数 如表5所示 。 测 试 结 果表 明 ， 金 属纤 维 混 纺 织 物 的断裂 强 力要 比普通 织物 的断裂强 力 小 。 影 响织 物 断裂 强 力的因素 ， 除 了织物组 织 、 密度和纱 线 支 数 、 结构 以及 混纺 比之 外 ， 最主 要 的影 响因素就是 纤维和纱线 的强 度 。 由于 防辐射面料 中含有的金 属 纤 维 ， 其特性 是纤 维 的刚 度大 ， 纤维本身无 卷 曲 、 弹性 不 好 、 可 纺 性 差 ， 由此 导 致 纱 线 整体 结 构 不 好 ， 因而 影 响 了织物 的断裂强 力 。 金 属纤 维混纺 织 物 与纯 棉面 料 的断裂伸长率相差 不大 ， 与涤纶 、 涤 棉混纺 面料 的断裂伸长率有差 距 。 影 响织物断裂伸 长 率的关键 因素是纤维 的断裂伸长性能 。 由于涤纶 纤 维本身具 有 良好的拉 伸性能 ， 优 于金 属纤 维和棉 纤维 ， 因此金 属纤维混纺 织物与纯棉织物 的断裂伸 长率与涤纶 、 涤棉混 纺 面料的断裂伸长 率有差距 。 表5 试样规格与结构参数 ┏ ━━━ ━ ━┳━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━┳━ ━ ━━ ━ ┳━━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ┳ ━━━ ━ ━━┳ ━ ━━━ ━ ━━┓ ┃ ┃┃┃ 密度(根／lO cm ) ┃┃┃ ┃ 试样号 ┃ 面料 ┃ 组 织 ┃┃ 厚 度(m m ) ┃ 克重(g／m 2) ┃┃┃ ┃ ┣━ ━ ━━━ ┳ ━━ ━ ━━┫ ┃ ┃┃ ┃ ┃┃ 经 密 ┃ 纬密 ┃ ┃┃┣ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ┫┃ l ┃ 4 0％ 棉35 ％ 涤 25 ％ 金 属纤 维 ┃ 斜纹 ┃ 4 64 ┃ 300 ┃ 0 ． 34 ┃ 215 ． 6 ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━╋ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━━ ┫ ┃ 2 ┃ 4 JD ％ 棉35％涤25％ 金 属纤维 ┃ 斜纹 ┃4 34 ┃ 230 ┃ 0-35 ┃190-4 ┃ ┣ ━━━ ━ ━╋━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━━ ┫ ┃3 ┃100％ 棉 ┃斜纹 ┃4 82 ┃210 ┃0．4 6 ┃237 ． 7 ┃ ┣━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━╋━ ━ ━━ ━ ╋━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━┫ ┃ 4 ┃100％涤纶 ┃斜纹 ┃4 20 ┃24 6 ┃0．4 1 ┃ 169 ． 8 ┃┣ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━┫┃5 ┃50％ 棉50％ 涤纶 ┃斜纹 ┃500 ┃220 ┃0． 38 ┃192． 7 ┃ ┣ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━━ ━ ━━ ┫ ┃6 ┃ 100％ 棉 ┃斜纹 ┃54 6 ┃180 ┃0 ． 53 ┃264 ． 7 ┃ ┣━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━╋ ━ ━━ ━ ━╋ ━ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ━ ┫┃7 ┃ 100％ 涤纶 ┃斜纹 ┃4 12 ┃226 ┃0-35 ┃ 161 ． 1 ┃┣ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━━ ━ ╋━ ━ ━━━ ╋ ━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ╋ ━━━ ━ ━━ ╋ ━━ ━ ━━ ━ ━┫┃8 ┃65％ 棉35％涤纶 ┃斜纹 ┃4 52 ┃274 ┃O ． 38 ┃187． 5 ┃┗━ ━ ━━ ━ ┻━ ━ ━━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┻━━ ━ ━━ ┻ ━━ ━ ━━ ┻ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━┻ ━ ━━ ━ ━━ ━ ┛注 ： 厚 度在500g压 力下 测得两种 防辐射面料的断裂 强 力相差并不大 ， 由此可推测密度的大小对这项性能并没 有很大 的影 响 。金 属纤 维 混 纺 织 物 的撕 裂 强 力 与纯 棉织 物 相差 不 大 ， 却 比涤 纶 织 物 与涤 棉 混 纺 织 物 的撕 破 强力 小 。 织 物 撕 破 强 力 的 大 小 ， 在很 大 程 度 上 取 决 于 纱线 的移动(till滑移 阻 力)。 织物纱 线之 间的滑移 阻 力越大 ， 织物的撕破 强 力也就越低 。 涤纶与涤棉 混纺织物 中含有涤纶 ， 由于涤纶纤维的表面 比较平 整 ， 因此纤维之 间的摩擦 系数较小 。 金属纤维混纺 织物 中的金 属纤维表面极不平整 、 不光滑 、 摩擦 系 数大 ， 因此导 致纱线之 间的滑移阻力也大 ， 使其撕 破强 力 比含涤织物低 。 另外 ， 由于 金 属纤维的回复 性 比较小 ， 撕裂 三 角形小 ， 在承受外力时纱线的根 数相对少些 。 因此 ， 金 属纤维混 纺织物 的撕破 强 力 较 小 。 两 种 不 同密度 的 金 属纤 维 混 纺 织 物 中 ， 密 度较 小 的织 物其 撕 破 强 力 比较 大 ， 密 度较 大 的织 物其撕 破 强 力 比较小 。 可 以推 测 由于 密度较 小 ， 减 少 了织 物 纱 线之 间 的滑 移 阻 力 ， 从 而 提 高 了织 物 的撕 破 强 力 。 金属纤维混纺织物和普通 织物的耐磨性测试结 果表示 ， 金 属纤维混纺织物耐磨性不是最好 。 可 以 从两个方面分析造成这 一 结果的原 因 ： 一 方面 ， 金 属纤维混 纺 织物 中含有金 属纤维 ， 在摩擦过程 中 ， 当纱线表面发生 磨损 ， 金 属纤维即会参 与摩擦 ， 变 成 了磨料 ， 使织物 更容易受到破坏 ， 而降低 了织物 的耐磨性 ； 另 一 方面 ， 由于金 属纤维的表面极不平 整 ， 其横截面呈 不规则的 多边形 ， 纵 向呈 沟槽条纹 结构 ， 表面不光滑 ， 导 致 了纤维 的摩擦 系数大 ， 容 易造 成金属纤维折 断 、 脱落 ， 也会影 响织物的防护 性能 。 而纱线密度的不 同对于金 属纤维混纺织物的 耐 磨性能并无 太 大的影 响 。 金属纤维及 其制品 已从单 一 品种产品发展到 了 众 多新型 材料 ， 这种新材料 的产生为其他工 业提供 了高质 量 的产 品 ， 也促进 了相关领域 的发展 。 金 属 纤维及 其制品 已直接影 响到人们的 日常生活 ， 它给 我们提 供 了更 加 安全 、 舒适 的生 活环境 。 73 lNo ． 4 2009