蜚声中外的新型电子材料——导电布

在瑞士日内瓦举行的第15届国际发明与新技术展览会上，我国上海工程技术大学纺织学院中年发明家，应用化学研究所副所长林一帆发明的导电布及其制造新工艺一举获得三项奖：展览会最高奖——大奖（日内瓦市奖）、国际专家评委会祝贺奖（只设2个）和展览会金奖。在数十个国家和地区参展的1000多项重大发明成果中独占鳌头，为我国争得了荣誉。本文向广大读者介绍这种新型电子材料。

导电布是具有金属般的导电性能，但仍然保持普通纺织物特性的新型电子材料。它在许多应用领域中，不仅可以代替金属，而且胜过金属。

普通纺织纤维都是绝缘体，难以织成导电织物。早期的导电织物一般是用很细的金属丝和纺织纤维混纺后织成，或者在布料中适当嵌入金属丝栅。这类导电织物的导电性能和使用性能均较差。国际上现在流行的导电织物制备方法是：将纺织纤维、纱线或织物，用含还原剂的金属盐溶液处理，使金属离子化学还原沉积在催化的纤维表面。采用这种化学还原法制成的导电织物，虽然其性能有了一定程度的提高，但由于纤维上的金属含杂，结晶疏松，其导电性能仍欠佳，而且生产操作和工艺控制非常繁琐。

新发明的导电布采用了电解方法在大面积织物上镀敷金属薄层，工艺操作与控制简便，制成品纤维上金属纯度高、结晶细密。其导电性能和对电磁波的屏蔽性能明显优于国内外现有同类产品。

众所周知，金属板具有屏蔽隔离电磁波的作用。然而，金属板坚硬、沉重、可塑性差，限制了其应用场合。而导电布则轻薄、柔软、坚固、可塑性好，能象普通布料一样裁剪、缝纫。与金属材料相比，导电布作为屏蔽材料有更大实用价值。例如，用于屏蔽电磁波辐射源、缝制电磁波屏蔽服、制作屏蔽帐、屏蔽帘、精密电子仪表保护屏蔽套、电子设备辐射堵漏等；应用于雷达反射器，使雷达容易寻找到海洋、沙漠、山区中迷失方向的人们，减少灾难所造成的恶果；制作折叠式反射器天线，可用于消除静电和缝制高压电带电作业用的均压服等。

用数字式万用表测量导电布屏蔽大衣左右两只袖口之间的电阻或大衣上任意两点之间的电阻，万用表上所指示电阻值均近似为零，显示了优异的导电性能。这种导电布大量用于屏蔽隔离电磁波辐射。

电磁波频谱中从声频到远红外线之间的非电离电磁波频段被划分为射频与微波。其中，通常把声频到300兆赫的频率范围称为射频频段，而300兆赫到300千兆赫的频率范围称为微波频段。近年来，随着广播、电视、通信、导航、雷达以及工业、科研与医疗电磁波应用技术的发展和推广，特别是微波炉进入人类日常生活之后，国内外已开始出现以射频和微波过量辐射所造成的环境电磁波污染，继三废和噪声之后被称为“第五公害”。科学家预言，到下一世纪，电磁波污染将取代噪声，成为首屈一指的物理污染因素。人体长期接受电磁波辐射，即使强度甚低，仍会引起神经系统、心血管系统、生殖系统等功能性变化和病理性变化，甚至产生致畸、致突变、致癌的“三致”作用。电磁波污染除了主要威胁人类健康和破坏生态环境以外，还会对精密电子设备造成干扰、使自动控制系统失灵、烧毁无线电接收设备、导致误引燃和误引爆等。

导电布能对投射其表面的电磁波产生强烈的反射作用，它可使绝大部分射频与微波能量被反射或吸收掉，透射分量极小，从而获得很大的屏蔽衰减。经导电布保护的局部空间，可以明显消除环境电磁波辐射的污染。林一帆发明的导电布，在30～33000兆赫频段内的屏蔽衰减值大于50分贝，电磁波的透射量还不到入射量的十万分之一。而美国和西欧的同类产品，在1000～33000兆赫频段内的屏蔽衰减仅为30分贝左右，透射量为入射量的千分之一。

导电布可用于制作具有优异防电磁波辐射能力的屏蔽防护服。这种防护服质地柔软、重量轻、穿着舒适、防护效果好，是广大接触电磁波辐射的职业人员必不可少的个人防护用品。导电布还可用于高功率电磁波设备的防辐射堵漏，以保护环境安全和操作人员的健康。许多单位还使用导电布制成便携式电磁波辐射屏蔽挡板、简易屏蔽帐等电磁波的防护用具、成功地解决了环境电磁波辐射污染治理中的某些棘手问题。

导电布使用性能好，可用家用缝纫机和普通针线缝合，平缝双线或包缝，线缝处的屏蔽效果不亚于材料本身。导电布除能缝合外，还可以用透明胶水纸或胶布粘接。这是防电磁波辐射布料的最大特点。目前，已利用导电布缝制成大衣式、全封闭式、反穿式、饭单式、茄克衫装式等各种屏蔽服装，各种式样的屏蔽帽、头盔、面罩、风镜以及屏蔽手套、袜子等防护用具，供射频与微波作业人员选用。并制成了高压带电作业用的均压服和抗静电服等再制品。

目前，导电布已形成系列产品，主要品种有导电平布、吸收导电布、染色导电布、大网络导电布，以及普及型的导电纱布等，其性能如表所示。这些产品用洗衣刷和肥皂往复刷洗300次或经3％氯化纳溶液盐雾处理5个周期（120小时）其屏蔽衰减值几乎无变化，即具有优异的耐洗牢度和耐腐蚀性。经纬向断裂强度（ 5厘米宽的布）大于30公斤。

导电布在国内已广泛应用于国防、航天、航海、电子、通信、广播、电视、环保、科研和医疗部门，还将为全世界人民造福，为祖国争得更大荣誉。(吴大伟)