[發明專利]一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法

有效

• 申請號: 201210374879.7
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102922644A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 王建忠;湯慧萍;朱紀磊;敖慶波;支浩;馬軍
• 申請（專利權）人: 西北有色金屬研究院
• 主分類號: B29C39/02
• 分類號: B29C39/02;B29C39/10;B29C39/22;B29B11/00
• 代理公司: 西安創知專利事務所 61213
• 代理人: 譚文琰

技術領域

本發明屬于電磁波屏蔽材料技術領域，具體涉及一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法。

背景技術

電磁污染已成為繼空氣污染、水污染、噪聲污染之后的第四大環境污染，已被聯合國確定為必須治理的污染之一。目前，治理電磁污染主要有3種措施：消除輻射源、控制傳播途徑及保護接受體。前兩種措施在實施過程中存在一定難度，而保護接受體是最主要、最有效的措施。電磁波屏蔽材料是保護接受體最有效的措施之一，因此受到廣泛關注。

目前，電磁波屏蔽材料主要包括導電涂料、金屬敷層屏蔽材料、本征型導電高分子和填充復合型屏蔽材料四大類。填充復合型屏蔽材料由于具有良好的電磁屏蔽效能（Electromagnetic?shielding?effectiveness，簡寫為SE）且屏蔽效能穩定而成為研究熱點。制備填充復合型屏蔽材料常用的合成樹脂有聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龍和熱塑性聚酯等；常用的導電填料有碳素系列（碳纖維、炭黑和石墨）和金屬系列（金屬粉末、金屬纖維和金屬合金）。相對于金屬系列而言，碳素系列導電性較差，需要在其表面涂覆其他金屬材料來提高導電性，生產成本較高。金屬粉末或合金雖然導電性較好，但需要添加大量粉末或合金才能達到預期的屏蔽效果，導致制備成本大幅度增加。與金屬粉末或合金相比，金屬纖維具有較大的長徑比和接觸面積，當填充量相同時，金屬纖維易形成導電網絡，電磁屏蔽效能高，綜合性能好。然而，金屬纖維太長或太短均不利于制備具有高電磁屏蔽效能的填充復合型屏蔽材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種制備工藝簡單、設計新穎合理、投入成本低、可操作性強的電磁波屏蔽復合材料的制備方法。采用該方法制備的電磁波屏蔽復合材料由金屬纖維網和固化后的環氧樹脂聚合物組成，金屬纖維網與固化后的環氧樹脂聚合物之間結合良好，而且金屬纖維網中燒結結點的形成使電磁波屏蔽復合材料具有優良的電磁屏蔽效能。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、采用刻蝕工藝在陶瓷板的表面刻蝕出多條橫向凹槽和多條縱向凹槽，橫向凹槽和縱向凹槽相互交錯形成了網狀凹槽；

步驟二、用牽切機將金屬纖維牽切至設計長度，然后將牽切后的金屬纖維放置于網狀凹槽內，保證每條橫向凹槽和每條縱向凹槽內均放置有1～10根金屬纖維；所述金屬纖維為不銹鋼纖維、鋁纖維或銅纖維；

步驟三、將步驟二中放置有金屬纖維的陶瓷板放入真空燒結爐中進行真空燒結處理，隨爐冷卻后在網狀凹槽內得到金屬纖維網；

步驟四、將環氧樹脂與固化劑按質量比88～95∶5混合配制為聚合物溶液；所述環氧樹脂為雙酚A型環氧樹脂；所述固化劑為脂肪族二元胺類固化劑；

步驟五、將步驟四中所述聚合物溶液勻速注入板形澆注模具中，在溫度為20℃～25℃的條件下靜置1h～5h使聚合物溶液固化成為粘稠膠體后，將1～10層步驟三中所述金屬纖維網均勻插入粘稠膠體內，然后繼續在溫度為20℃～25℃的條件下靜置至聚合物溶液完全固化，得到電磁波屏蔽復合材料。

上述的一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，步驟二中所述金屬纖維的直徑為8μm～200μm。

上述的一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述真空燒結的真空度為1×10^-2Pa～1×10^-3Pa，真空燒結的溫度為600℃～1350℃，真空燒結的時間為1h～3h。

上述的一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，步驟三中所述金屬纖維網為正方形網格結構，所述正方形網格的邊長為40μm～20mm。

上述的一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，步驟四中所述脂肪族二元胺類固化劑為乙二胺。

上述的一種電磁波屏蔽復合材料的制備方法，其特征在于，步驟五中所述電磁波屏蔽復合材料的厚度為1mm～10mm。

本發明與現有技術相比具有以下優點：

1、本發明制備工藝簡單，設計新穎合理，制備過程中所采用的設備均為本領域常規設備，投入成本低，可操作性強。

2、本發明首先在網狀凹槽內放入金屬纖維并進行真空燒結處理，使金屬纖維燒結結合得到金屬纖維網，然后將金屬纖維網置于未完全固化的聚合物溶液中，隨著聚合物溶液固化反應的進行使金屬纖維網與固化后的環氧樹脂聚合物之間結合良好而緊密，制備的電磁波屏蔽復合材料性能穩定，不易出現剝離現象。