[發明專利]一種電磁屏蔽用多孔結構復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201110283199.X
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102395258A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 劉樹和;林志偉;吳勇生
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種復合材料的制備方法,特別是一種輕型具有一定反射和吸收電磁波能力的高效電磁屏蔽復合材料的制備方法，屬于復合材料領域。

背景技術

隨著科學技術和電子工業的發展，各種電子儀器設備的應用日益增多，導致電子輻射增加，電磁干擾日益突出，并對許多電子設備和系統的正常運轉產生影響，同時電磁波對人類工作和生活環境的污染日益增加，威脅著人類健康。另外,?電磁波的輻射泄露，也會導致某些國防和軍事信息的泄密。

經文獻檢索發現，關于電磁屏蔽復合材料的制備方法,有不少文獻報導。如中國專利CN1553765?“電磁屏蔽吸收結構型海綿狀泡沫合金網復合材料”，其特點在于，其結構是以海綿狀泡沫無序鎳銅金屬合金網為骨架與高分子材料復合而成。由于以鎳銅金屬為材料，制備成本較高。美國專利US2007/0277705A1“Carbonized?shaped?polymeric?foam?EMI?shielding?enclosures”，其特點是以聚合物泡沫為原料經高溫無氧碳化制備電磁屏蔽材料，由于使用聚合物泡沫，成本較高。中國專利03141800“電磁屏蔽復合材料的制備方法”，其特點是將木質材料催化碳化并表面涂敷樹脂涂層制備具有高吸收低反射能力的電磁屏蔽材料，由于需要浸漬磁性金屬鹽和后續樹脂涂敷處理，操作較為繁瑣。

發明內容

本發明針對現有技術的不足和缺陷，提供一種輕質、具有一定反射和吸收電磁波能力的高效電磁屏蔽復合材料的制備方法。

本發明的技術方案是，采用生物質材料與顆粒狀造孔劑混壓固化成型，在無氧條件下高溫造孔并燒成處理，即得到電磁屏蔽復合材料。具體包括以下制備步驟：?

（1）將生物質材料干燥至含水量≤15%，在無氧條件下，以5~20℃/min的升溫速率自室溫升至300～500℃,并恒溫處理1～5h；

(2)將步驟（1）中得到的生物質材料顆粒尺寸控制在≤12目，并與粒度為0.105~0.7mm的顆粒狀固體造孔劑按質量比1:1~4:1混合；

（3）將液體樹脂和溶劑按質量比3:7~7:3充分溶解混合,?得到的混合物再與質量為0.3倍液體樹脂的液體固化劑充分混合；

（4）將步驟（2）中制得的混合料和步驟（3）中制得的混合液按固液混合比0.5～1：1g/ml充分混合，并在溫度為10～30℃、壓力為5-9MPa條件下按現有技術進行成型處理,成型時間5~20min，然后將溫度升至20~100℃進行固化處理，固化時間8～24h；

(5)在無氧條件下，以1～20℃/min的升溫速率將溫度升至800～1200℃,并恒溫處理1～5h，自然冷卻至室溫后得到多孔電磁屏蔽復合材料。

所述步驟（1）中的生物質材料是指農業廢棄物：稻殼、稻草、谷糠、高粱殼、秸稈等，或者林業廢棄物：木屑、鋸末等。

所述的步驟（2）中的顆粒狀固體造孔劑是抗壓強度為5~9MPa、升溫可以完全氣化或分解的顆粒狀固體造孔劑：碳酸氫銨、氯化銨或其混合物。

????所述步驟（3）中的液體樹脂為酚醛樹脂（固含量≥80.5%,黏度（25℃）800cs(厘施),殘炭≥42%,水分≤5%；）、液體環氧樹脂(環氧值（當量/100克）?0.41～0.47；軟化點12～20℃)或其混合物，溶劑為丙酮(濃度≥99.5%)、乙醇(濃度≥99.7%)或其混合物；液體固化劑為YT-1熱固性酚醛樹脂低毒固化劑。

本發明具備以下效果和優點：

本發明制備的電磁屏蔽復合材料成本低廉、工藝簡單，具有密度低、重量輕、超寬頻率范圍內屏蔽效果高的特點，同時本發明制備的電磁屏蔽復合材料還具有超寬頻率范圍內吸收、反射電磁波的效果，有效地解決了多數電磁屏蔽材料以電磁波的反射為主，只在某些頻段范圍內屏蔽有效的弊端。

本發明制備的電磁屏蔽材料可以應用于抗電磁干擾、電磁污染、通信和信息安全技術領域中的寬頻電磁屏蔽材料，在電子、電氣、通信、國防領域有著良好的應用前景，如可應用于各類電子和電氣產品，如電視、音響、VCD、電腦、游戲機、微波爐中，可以使電磁波泄露降到國家衛生安全限值，確保人體健康，同時還可以有效地防止電磁波干擾而產生的電子和電力設備誤動作,將其用于高功率雷達、微波醫療器械、微波粉碎機等，能保護操作人員免受電磁輻射危害；同時，本發明的電磁屏蔽復合材料可用于消除城市高大建筑物反射電磁波造成的通信和導航系統的電磁干擾。