[發(fā)明專利]一種高效傳導材料

無效

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• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102585538A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 張俊紅;曹朝暉;曹欽存;趙躍智
• 申請（專利權）人: 洛陽理工學院
• 主分類號: C08L101/00
• 分類號: C08L101/00;C08K7/00;C08K7/06;C08K3/08;C08K7/14;C08J5/04
• 代理公司: 鄭州中原專利事務所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;孫詩雨

技術領域

本發(fā)明涉及一種高效傳導材料。

背景技術

玻璃纖維增強塑料由于密度小，具有高的比強度、比剛度，優(yōu)良的耐腐蝕性、耐燒蝕性、電絕緣性、阻燃性以及良好的成型工藝性，廣泛應用于汽車、鐵路運輸、航空航天、軍工、造船、冶金、石化、建筑、機械等工業(yè)領域，并且，隨著現(xiàn)代聚合物理論和成型技術的發(fā)展，其用量和應用范圍日益擴大。

在玻璃纖維增強塑料材料的應用過程中，有時其良好的隔熱、電絕緣性和良好的電磁波透過性卻又是阻礙其應用的障礙，例如，當用作各種導電的器件，用作要求具有良好導熱性能的器件以及用作各種電磁干擾屏蔽元件，特定雷達的吸波材料等時，就一般要另選材料。當由于工藝原因，必須選用塑料時，就需要對這種材料進行特殊處理，如對塑料表面進行金屬噴鍍處理等，這不僅大大增加了制造成本，而且增加了工藝的復雜性。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的就是要解決上述問題，發(fā)明一種能高效傳導電、熱、電磁的塑料。

本發(fā)明的目是通過以下技術方案實現(xiàn)的。

本發(fā)明的高效傳導材料，包括基體，基體中至少含有一層能高速傳導電、熱、電磁的金屬纖維無紡氈層，基體為各種塑料。

所述金屬纖維無紡氈，可以是采用氣流成網法或在梳理機上成型的無紡薄氈，也可以是一種金屬纖維無紡表面氈。金屬纖維無紡表面氈是由短切纖維采用濕法制成的，由金屬纖維無規(guī)律地定位排列在有機基材上組合而成。由于鋁纖維重量輕，成本低廉，所以優(yōu)選鋁纖維無紡氈。在用于屏蔽電磁干擾和反射雷達器件時也可以采用鎳纖維無紡氈和銅纖維無紡氈。

所述金屬纖維無紡氈的面密度依用途不同而不同，用于導電、導熱用途時面密度可以小一些，用于電磁屏蔽用途時可適當大些。這是由于屏蔽體對屏蔽效能的貢獻分為3部分：（1）屏蔽體表面因阻抗失配引起的反射損耗；(2)電磁波在屏蔽材料內部傳輸時，電磁能量被吸收引起傳輸損耗或吸收損耗；(3)電磁波在屏蔽材料內壁面之間多次反射引起的多次反射損耗.對于金屬纖維無紡氈這種電的良導體材料，對屏蔽效能的貢獻主要為（1）和（3），氈的面密度越大，（1）和（3）的貢獻越大。所述鋁纖維無紡氈的面密度選：25?g/m²-300g/m²，所述鎳纖維無紡氈和銅纖維無紡氈的面密度選：80?g/m²-900g/m²。

所述基體為各種塑料，優(yōu)選玻璃纖維增強塑料。

所述金屬纖維無紡氈，可以設計在材料表面，也可以設計在材料內部。為了防止金屬纖維無紡氈在表面時，使用過程中由于表面碰撞、刮擦而引起的氈脫落，使使用性能降低，優(yōu)選將金屬纖維無紡表面氈設計在材料內部。

所述金屬纖維無紡氈，在制備塑料時，與玻璃纖維在同一工序加入塑料基體中，無需增加新工序，工藝簡單，不增加生產成本。當基體為無玻璃纖維增強的塑料時，所述金屬纖維無紡氈加入塑料基體的方法與玻璃纖維布增強塑料的成型方法相同。

所述的成型方法有：手糊法，模壓法，離心成型法，樹脂壓鑄法（注塑成型或注射成型）、袋壓法，擠出成型以及波紋板、平板的連續(xù)成型。

本發(fā)明中所述的金屬纖維無紡氈層可以購于市售，其中所述的鋁纖維表面氈可以采用下述制備方法制備，所述方法包括以下步驟：

（a）纖維短切；

（b）漿料制備；

（c）氈成型；

（d）浸漬有機物；

（e）干燥固化。

纖維短切：用切絲機將鋁纖維短切成6-24mm長的短切絲，所用鋁纖維可以是采用拉拔法制備的連續(xù)纖維，也可以是采用切削法和快速凝固法制備的中短纖維，纖維直徑一般為20-100????????????????????????????????????????????????m。短切纖維的長度與其直徑、用途有關，一般長度為20mm。為了提高氈的密度和均勻性，可以添加長度小于12mm的纖維絲，為了增加氈的強度，可以添加長度為24-36mm的纖維絲。

漿料制備：稱量短切絲，然后加入攪拌罐中與水和化學助劑一起攪拌分散，制成均勻分散的特定濃度漿料。短切絲在漿料中的濃度為0.1-0.5（質量）%，漿料的粘度為10-15CP，PH值為6-8，含氣量為4-8%

所述化學助劑包括：增稠劑和消泡劑。增稠劑的加入量以使料漿的粘度達到12-15CP為準，消泡劑的加入量以使料漿中的含氣量控制在4-8%為準。

所述增稠劑為羥乙基纖維素，所述消泡劑為Agitan295，均為市售產品。