環(huán)境功能材料9電磁輻射污染控制材料課件

1、電磁輻射污染控制材料生活中的電磁輻射污染2022/7/273 擁有現(xiàn)代化生活方式的我們所接受到的電磁波是我們祖輩的1.5億倍！ 1 電磁輻射污染的基礎(chǔ)知識電磁波：變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，變化的電磁場以波動形式在空間傳播。就形成了電磁波。電磁波譜非電離輻射電離輻射人類的電磁輻射危害的認(rèn)知過程50 年代：軍用雷達(dá)60 年代：廣播和電視臺70 年代：微波爐80 年代：超高壓電, 民用雷達(dá)90 年代：無線通信，手機(jī)、計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)電磁照射控制標(biāo)準(zhǔn)60年代開始, 世界各地的科學(xué)家推薦了不同的最大可允許暴露值, 以保障人身安全。不同國家暴露值相差有千倍之多, 因而引起了混亂和爭辯。從 199

2、6 年以來,世界衛(wèi)生組織就開始了一個(gè)國際電磁場項(xiàng)目, 其使命之一就是要達(dá)到全世界電磁照射標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一。2022/7/278電離輻射：紫外線：無線電波,微波：電磁輻射對健康的危害低水平電磁照射的研究狀況過去 30年來, 在非電離輻射的生物效應(yīng)領(lǐng)域發(fā)表的文章約有 25000 篇之多。通過最近對科學(xué)文獻(xiàn)的深入研究, 世界衛(wèi)生組織得出結(jié)論: 現(xiàn)有證據(jù)不能證實(shí)低水平電磁場照射會對健康造成任何影響?！?但是，科學(xué)家們普遍認(rèn)為在這一領(lǐng)域的科學(xué)知識有必要進(jìn)行更深入的研究。（也就是說，電磁照射也許對人體有尚未被發(fā)現(xiàn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)）關(guān)于電磁照射的謠言媒體報(bào)道 科學(xué)事實(shí)電磁輻射應(yīng)重點(diǎn)保護(hù)的對象敏感人群敏感器官2022/7

3、/2712相關(guān)物理量：電磁波的照射強(qiáng)度（磁感應(yīng)強(qiáng)度Gs ），常用的環(huán)境中電磁波的安全標(biāo)準(zhǔn)二毫高斯。電器工作頻率Hz。2 生活中值得關(guān)注的電磁照射電磁爐2022/7/2714測定項(xiàng)目生產(chǎn)商名稱（略稱）松下象印達(dá)士高日立三菱三洋松下專用鍋正面的值(mGs)1531221431361537548周邊最大值（mGs）411277368300400158129 控制16mGs輻射量以下必須保持的距 離（cm）30303030302716 控制在1 mGs輻射量以下必須保持的距離（cm）12011011011011011078微波電磁爐周圍電磁波輻射測定數(shù)據(jù)2022/7/2715微波爐工作頻率：24.5億

4、Hz（最好的加熱水分子能力）強(qiáng)度：正前方距離65cm的地方，可以測出平均10mGs的電磁波輻射，在距離2m以外的地方，還能測到1mGs2022/7/2716電熱毛毯工作頻率：50Hz強(qiáng)度：可達(dá)100mGs以上！ 特點(diǎn)：1 照射時(shí)間長2 距離近2022/7/2717電吹風(fēng)強(qiáng)度：15cm大約50mGs2022/7/2718強(qiáng)度：畫面30cm處50mGs， 在觀看20型電視機(jī)屏幕時(shí)至少應(yīng)該保持1.5米的距離：保護(hù)眼睛遠(yuǎn)離電磁輻射 CRT電視機(jī)2022/7/2719 從電磁波發(fā)生源開始一個(gè)波長之內(nèi)被稱作“近區(qū)場”，近區(qū)場內(nèi)電磁場較強(qiáng)。當(dāng)人們把手機(jī)貼在耳朵上使用時(shí)，頭部正好處在“邊近界”區(qū)域內(nèi)。不宜使用

5、手機(jī)的人群孕婦及乳母未成年的小兒60歲以上的老人手機(jī)2022/7/2720臥室、床頭盡量勿放電器3 如何有效控制生活中的電磁輻射污染別讓電器扎堆避免電器擺放過于集中，尤其是電視、電腦、電冰箱，以免使自己暴露在超劑量輻射的危險(xiǎn)中。2022/7/2722注意與大功率電器保持距離。與電視機(jī)的距離大于1.5米以上，與微波爐的距離應(yīng)為2.53米。保持距離2022/7/2723個(gè)體防護(hù)。孕婦、兒童、體弱多病者、對電磁波輻射過敏者、長期處于電磁波污染超標(biāo)環(huán)境者，應(yīng)選擇使用適合自己的防護(hù)用品。選用防護(hù)用具2022/7/2724 3.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減 均勻介質(zhì)（如空氣）中，無能量損耗，電磁波的 波形不隨

6、距離改變。電場和磁場在時(shí)間上同相，在空間上互相垂直， 均作正弦函數(shù)的周期性變化，而且也都與傳播方 向垂直（圖4-1）。電磁波在無損介質(zhì)中的衰減 圖4-1 電磁波在無損耗介質(zhì)中的傳播 3.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減 金屬等傳導(dǎo)介質(zhì)中，自由電子在電磁場的作用下定 向運(yùn)動形成電流，引起電磁波能量的損耗、衰減。波形為衰減正弦波（圖4-2）。電磁波在有損介質(zhì)中的衰減 圖4-2 電磁波在有損耗介質(zhì)中的衰減 3.電磁波在不同介質(zhì)中的衰減 電磁波在良導(dǎo)體中衰減得很快，只能透入薄層趨膚厚度（穿透深度)： 電磁波能夠穿入金屬的深度。 電磁波在有損介質(zhì)中的衰減 （4-11） 式中：介質(zhì)的電導(dǎo)率，m/s; 介質(zhì)的磁導(dǎo)率

7、,H/m。頻率越低，進(jìn)入良導(dǎo)體的厚度即穿透深度越大。 4.電磁波的反射和透射 電磁波傳播至分界面時(shí)，發(fā)生反射和透射圖4-3 電磁波的反射和透射 反射系數(shù)傳輸系數(shù)(又稱透射系數(shù)) 4.電磁波的反射和透射 當(dāng)平面波在理想導(dǎo)電平面上垂直入射時(shí)（4-12） （4-13） 復(fù)合場強(qiáng)定義：兩個(gè)或兩個(gè)以上頻率的電磁波復(fù)合在一起的場強(qiáng)。計(jì)算式 式中：E復(fù)合場強(qiáng)，V/m； E1，E2，En各頻率對應(yīng)的電磁場強(qiáng)。四、電磁輻射的量度單位主要的人工電磁污染源脈沖放電大電流電路起電或切斷產(chǎn)生的火花放電，電流強(qiáng)度瞬間變化很大，產(chǎn)生很強(qiáng)的電磁干擾。工頻場源大功率電機(jī)、變壓器及輸電線等附近的電磁場射頻場源廣播、電視、微波通信

8、等。頻率范圍：0.13000MHz。目前射頻場源為電磁污染的主要源。對人體健康危害的影響因素 三、電磁輻射污染的危害 周圍環(huán)境 受體差異 輻射源 頻率（波長） 電磁場強(qiáng)度 波形 照射時(shí)間 與輻射源距離 累計(jì)頻次 1.屏蔽的分類屏蔽分類 （1）按照屏蔽的方法 （2）按照屏蔽的內(nèi)容主動場屏蔽 被動場屏蔽 電磁屏蔽 靜電屏蔽 磁屏蔽 靜電屏蔽對靜電場以及變化很慢的交變電場的屏蔽。靜電感應(yīng)現(xiàn)象。由于導(dǎo)體內(nèi)電荷的重新分布，這些電荷在與外電場相反的方向形成另一電場。內(nèi)電場、外電場方向相反，相互抵消，所以內(nèi)部合電場為零。高壓帶電作業(yè)工人的作業(yè)服利用此原理研制。法拉第籠美國魔術(shù)師大衛(wèi)布萊恩挑戰(zhàn)百萬伏特電擊磁屏

9、蔽對靜磁場或變化很慢的磁場的屏蔽。原理與靜電屏蔽類似，要求材料是較高磁導(dǎo)率的磁性材料。高頻電磁波屏蔽依靠屏蔽體的反射和吸收起作用，實(shí)現(xiàn)電磁場的屏蔽。在屏蔽體表面部分電磁波被反射回空 氣介質(zhì)中；部分穿透屏蔽體的電磁波因電損耗、 磁損耗及介質(zhì)損耗而被吸收。屏蔽室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一般要求 （1）屏蔽材料的選擇必須選用導(dǎo)電性和透磁性高的材料；銅、鋁、鐵均具有較好的屏蔽效能；超短波和微波頻段，一般采用屏蔽材料與吸收材料制成復(fù)合材料。將場源屏蔽體或屏蔽體部件內(nèi)感應(yīng)電流加以迅速引流以形成等電勢分布，避免屏蔽體產(chǎn)生二次輻射。是實(shí)踐中常用的一種方法。射頻接地 （二）接地技術(shù) 1.接地抑制電磁輻射的機(jī)理 2.接地系統(tǒng)的設(shè)

10、計(jì)與實(shí)施 圖4-5 接地系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成 射頻設(shè)備接地線接地極四、電磁輻射控制應(yīng)用實(shí)例 （一）高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的屏蔽防護(hù) （一）高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的屏蔽防護(hù) 屏蔽防護(hù)措施局部屏蔽整體屏蔽遠(yuǎn)程操作對高頻設(shè)備主要輻射部件，如高頻饋線、感應(yīng)線圈等用鋁板或銅網(wǎng)等屏蔽起來，并對屏蔽罩采取良好接地。 把整個(gè)高頻設(shè)備或若干臺高頻設(shè)備放在一個(gè)金屬網(wǎng)屏蔽室內(nèi)，對屏蔽室采取良好接地。人員一般不進(jìn)入屏蔽室，控制臺放在屏蔽室外。 利用電磁波隨距離加大而衰減的特性，把控制臺放在遠(yuǎn)離設(shè)備的低場強(qiáng)區(qū)域，通過遠(yuǎn)程控制進(jìn)行操作。 GP-100-C3型高頻感應(yīng)加熱設(shè)備 （圖4-11） 淬火變壓器屏蔽罩 饋線屏蔽罩 感應(yīng)器屏蔽板 窺視窗

11、及散熱窗屏蔽網(wǎng) 屏蔽裝置接地線 圖4-11 屏蔽罩裝置示意圖（114指代內(nèi)容見主教材p173圖4-11）表4-24 GP-100-C3型高頻感應(yīng)加熱設(shè)備的屏蔽性能與效率 測試部位距離測試高度屏蔽前屏蔽后屏蔽效率E/（Vm-1）H/（Am-1）E/（Vm-1）H/（Am-1）E/%H/%淬火變壓器30m處頭部750.51未測出98.6100胸部1000.51未測出99100下腹部500.51未測出98100工人操作位頭部400.51未測出97.5100胸部500.51未測出99100下腹部750.50.5未測出99100振蕩器柜20處頭部9未測出1未測出67胸部10未測出1未測出70下腹部8未測

12、出1未測出75淬火變壓器10處上部1500未測1未測出99.6鍘部750未測1未測出99.5防輻射服纖維屏蔽的原理防輻射服是利用服裝內(nèi)金屬纖維構(gòu)成的環(huán)路產(chǎn)生感應(yīng)電流，由感應(yīng)電流產(chǎn)生反向電磁場進(jìn)行屏蔽。金屬良導(dǎo)體可以反射電磁波，即當(dāng)金屬網(wǎng)孔徑小于電磁波波長（波長=光速/頻率）1/4時(shí)，則電磁波不能透過金屬網(wǎng)。第一代防輻射服產(chǎn)品采用噴涂工藝，即將金屬漆噴涂在紡織布料上，形成片狀屏蔽層，優(yōu)點(diǎn)是屏蔽效果好，可達(dá)60DB以 上，這種防輻射服缺點(diǎn)是不透氣，不能彎曲，較笨重，如同一塊薄鐵皮一樣，只能當(dāng)里子使用，這樣的這種防輻射服使用時(shí)間過長，容易造成皮膚過敏等副作用。dB=10lg(A/B) 第二代防輻射服

13、采用鍍膜涂層工藝，使金屬顆粒附著在紡織原料的經(jīng)緯交叉點(diǎn)之間，形成點(diǎn)狀屏蔽層，這種防輻射服屏蔽值可達(dá)50DB以上，具有一定的透氣性，但這種防輻射服金屬顆粒易剝落，不能洗滌防輻射服和揉搓，使用時(shí)間久了屏蔽值會下降，這種防輻射服也不適合直接與人體接觸。第三代防輻射服采用金屬纖維與純棉纖維混紡工藝，也就是把金屬抽成細(xì)絲，在面料內(nèi)部形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，這種防輻射服的優(yōu)點(diǎn)是透氣性好、可洗滌，屏蔽效果 不會降低，這種防輻射服屏蔽值在30DB以上，但金屬纖維防輻射服由于是金屬絲織成，纖維中不可避免的會有細(xì)小的毛刺，貼身穿著的話，會引起不適，部分人群甚至?xí)l(fā)濕疹、瘙癢等癥狀，另外，紡線中的金屬絲會因洗滌護(hù)理不當(dāng)，容

14、易折斷，影響使用效果。第四代防輻射服產(chǎn)品是銀纖維離子織物，這種防輻射服采用吸收轉(zhuǎn)化原理，將有害電磁波進(jìn)行吸收并轉(zhuǎn)化為熱能散發(fā)掉，避免了二次污染，是國際上最先進(jìn)的電磁屏蔽技術(shù)，同時(shí)由于織物中富含大量金屬陽離子，可起到殺菌除臭的作用，有助人體表皮微循環(huán)，這種防輻射服還具有防靜電、防X射線及紫外線等功能。而且這種防輻射服面料柔軟舒適，耐洗耐磨， 是最適合民用的防護(hù)材料。 第五代防輻射服是深海沉淀技術(shù)的應(yīng)用，深海沉淀科技是歐洲軍工和機(jī)械大量應(yīng)用的技術(shù)，將金屬塊通過特殊裝置置入大海深處浸泡，在適合的深海海水流速，超低溫度和強(qiáng)靜壓力，和多汰化合物使金屬塊內(nèi)部產(chǎn)生物理變化，使金屬韌性、抗壓強(qiáng)度和抗氧化性方面

15、大大提升，以此金屬制作出的機(jī)械和軍工產(chǎn)品已風(fēng)靡全球，固歐洲進(jìn)口機(jī)械耐用性很強(qiáng)，此技術(shù)應(yīng)用于防輻射服領(lǐng)域。經(jīng)測試，經(jīng)現(xiàn)代工藝生產(chǎn)后，有效屏蔽輻射可以達(dá)到60DB，是最好的防護(hù)技術(shù)。第六代防輻射服是桑蠶絲與銀纖維混紡工藝，將素有“纖維皇后”美譽(yù)的桑蠶絲與銀纖維完美混紡，桑蠶絲銀纖維防輻 射服手感較普通防輻射服更柔軟輕盈。 第七代防輻射服 是經(jīng)過納米銀離子真空高能束流電鍍技術(shù)加工后的銀纖維與純棉纖維混紡工藝。這種防輻射面料無論從導(dǎo)電性能，防輻射效果，還是抗氧化性都獲得質(zhì)的飛躍，也致使其每平米含銀量比其他表面鍍銀面料高出許多，面料柔軟舒適，透氣性好、可洗滌，綠色環(huán)保，對人體無任何副作用，是防輻射效果最

16、為理想的面料。 第八代防輻射服是彩銀纖維 混紡工藝，是采用電解的方法。將彩銀渡到織物纖維的表面，使纖維象用銀絲的織物。這種防輻射服具較高的防輻射能力。區(qū)別與其他產(chǎn)品的不能貼身穿，不能洗滌的特性，其特殊的加工工藝，經(jīng)測試，抗氧化程度和耐洗滌遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于銀纖維織物，有效屏蔽輻射可以達(dá)到70DB。 End每一次的加油，每一次的努力都是為了下一次更好的自己。7月-227月-22Wednesday, July 27, 2022天生我材必有用，千金散盡還復(fù)來。00:49:1000:49:1000:497/27/2022 12:49:10 AM安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦繃。7月-2200:49

17、:1000:49Jul-2227-Jul-22得道多助失道寡助，掌控人心方位上。00:49:1000:49:1000:49Wednesday, July 27, 2022安全在于心細(xì)，事故出在麻痹。7月-227月-2200:49:1000:49:10July 27, 2022加強(qiáng)自身建設(shè)，增強(qiáng)個(gè)人的休養(yǎng)。2022年7月27日12:49 上午7月-227月-22擴(kuò)展市場，開發(fā)未來，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)在。27 七月 202212:49:10 上午00:49:107月-22做專業(yè)的企業(yè)，做專業(yè)的事情，讓自己專業(yè)起來。七月 2212:49 上午7月-2200:49July 27, 2022時(shí)間是人類發(fā)展的空間。2022/7/27 0:49:1000:49:1027 J