[發(fā)明專利]碳纖維長絲束屈曲與伸直排列復(fù)合的電磁屏蔽片材及其制備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110288286.4
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102427711A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于偉東;吳瑜;周勝;杜趙群;鄧成亮;陳毅
• 申請（專利權(quán)）人: 東華大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維長絲束屈曲與伸直排列復(fù)合的電磁屏蔽片材及其制備，屬于電磁波屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著高科技產(chǎn)品的出現(xiàn)及應(yīng)用，其所產(chǎn)生的電磁輻射污染是繼水污染、空氣污染和噪聲污染之后的第四大環(huán)境污染。電磁輻射會影響人的生理習性和健康，長期暴露在電磁輻射環(huán)境中，還會造成神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)的損傷。為減少電磁輻射對人體的危害，人們應(yīng)該采取對電磁波輻射的防護。

穿著防護是最為直接有效的防護。作為電磁屏蔽的織物，一般是以金屬等導電纖維夾絲織入或混紡織造。碳纖維雖有導電性，但因其脆性、多以散纖維混合成網(wǎng)或直接摻入高聚物制成。如專利高建中的CN?1544723A?2003發(fā)明的一種吸波復(fù)合納米纖維材料紡織組合物，以80%～96%的聚丙烯腈基碳及4%～20%的納米碳化硅，加助劑經(jīng)一定工序制成聚丙烯腈基碳纖維，用其來制造混紡織物，并對表面鍍鎳處理，使其具有高吸波效果的電磁屏蔽的織物。專利Kazuhlto?Matsumura的US?0148626A1?2002的多層復(fù)合材料，其獨特之處在于復(fù)合材料中包含一個層壓結(jié)構(gòu)的摻有0.3%～3%直徑為8μm長度為40mm金屬纖維的碳纖維非織物（類似碳氈）作為吸波層和底部金屬層采用鐵、鋁、銅或它們的合金，材料在9.5GHz處對電磁波的衰減最高達到-46dB。專利師春生的CN?1730555A?2005的將0.5%～3%的5～50mm的短活性碳纖維填充復(fù)合材料，其在8GHz處對電磁波的衰減最高達-14dB。利用材料不同的層合方式也達到特定吸波效果，如專利朱紅等的CN?101444979A?2009一種頻率選擇表面吸波材料及其制備方法，利用多層吸波涂層復(fù)合技術(shù)，即采用在兩層玻璃纖維中間鋪放“十”字形鋁箔來實現(xiàn)寬頻帶吸波涂層的制備，在2～8GHz內(nèi)的有效吸波值達到16?dB。但這些專利中均以組成變化或含量增加來改善其吸波性能，而且均為碳短纖的隨機混合鋪網(wǎng)法成形。與本發(fā)明以碳纖維長絲束的排列與復(fù)合結(jié)構(gòu)來改善材料的電磁屏蔽效能的原理、制備方法均不同。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種電磁屏蔽片材及其制備方法，所述的電磁屏蔽片材能結(jié)合碳纖維長絲束屈曲排列和伸直排列的的優(yōu)點，并彌補二者在某些頻段上屏蔽效果欠佳的缺點，得到寬頻化的電磁屏蔽效果，并且在整體上的電磁屏蔽效能增加。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種電磁屏蔽片材，包括至少一層電磁屏蔽片，其特征在于，所述的電磁屏蔽片包括基材、以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束以及伸直的碳纖維長絲束。

優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束穿插于基材中，所述的伸直的碳纖維長絲束嵌在基材的單面或雙面內(nèi)。

更優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互垂直，所述的斜交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向的夾角為銳角。

更優(yōu)選地，所述的伸直的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束相互垂直，所述的斜交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束的夾角為銳角。

更優(yōu)選地，?所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向和伸直的碳纖維長絲束的延伸方向相同、相互垂直或夾角為銳角。

優(yōu)選地，所述的電磁屏蔽片之間采用面對背對齊層合、面對面對齊層合或轉(zhuǎn)動層合方式復(fù)合在一起。

優(yōu)選地，所述的基材為高聚物發(fā)泡片，優(yōu)選為聚苯乙烯（PS）發(fā)泡片、聚丙烯（PP）發(fā)泡片或聚氯乙烯（PVC）發(fā)泡片。

優(yōu)選地，所述的至少一層電磁屏蔽片作為一個整體，其上側(cè)和下側(cè)設(shè)有封固膜，所述的封固膜為高聚物膜、織物或高聚物發(fā)泡片，通過粘結(jié)劑粘貼封固。封固膜起保護作用。