[發明專利]L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網及其制備方法

有效

• 申請號: 201410260924.5
• 申請日: 2014-06-12
• 公開（公告）號: CN104023513B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 田小建;張春陽;高博;吳戈
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;H05K7/20;B32B3/12;B32B15/01;B32B15/02;B32B37/14;C23C14/04;C23C14/35
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發明屬于電磁屏蔽材料的技術領域，特別涉及一種新形結構的高性能復合結構電磁屏蔽材料及其實現方法。

背景技術

在眾多種類的電磁屏蔽材料中，海綿狀泡沫金屬吸波材料通過其表面蜂窩狀窩孔增大電磁屏蔽材料面密度，增大漫反射概率，從而提高屏蔽效能。這種材料的工藝方法簡單，易于操作，備受科研人員和市場的青睞。

但這種金屬網表面材料所含金屬單一，結構仍然不夠復雜，屏蔽效能不高，對電磁波的反射吸收效果還有很大提升空間，通風散熱性能也存在比較大的問題。

與本發明相近的現有技術是ZL200310115960.4公開的銅-鎳-銅電磁波屏蔽吸收散熱合金無序網、窗。以海綿狀泡沫塑料為基材，用磁控濺射的方法，使海棉狀泡沫塑料基材金屬化。這樣的普通無序結構孔隙電磁屏蔽材料的制備，只需在海綿狀泡沫板材上進行簡單的預處理，然后利用磁控濺射工藝方法將金屬鍍覆到海綿表面即可得到泡沫狀孔隙合金網。這種方法形成的孔隙結構比較簡單且金屬銅容易氧化，導致金屬網表面的導電能力大幅度下降，從而降低了電磁屏蔽效能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是，設計了錯位相連且復合疊加的L形孔隙金屬合金網，該L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網，做為電子設備的通風散熱網，除有極好電磁波屏蔽吸收散熱性能外，還具備防塵、防酸、防堿等功能。

所謂的L形孔隙是指每層金屬材料表面形成的孔隙形狀為一定規格的L形。這種L形孔隙的形成過程如下：L形孔隙錯位復合結構金屬合金電磁屏蔽材料需要制造相應的耐高溫的掩蔽式鍍覆模板。掩蔽式鍍覆模板是沿對角線方向錯位相連的L形結構；掩蔽式鍍覆模板長寬尺寸要求大于海綿狀泡沫基材的尺寸，其上可以雕刻出多組L形長邊長度為10mm，短邊長度為6mm、長邊和短邊的寬度為1mm的，每個L形結構的面積為15mm²，L形結構的總面密度約為3％。去掉模板上除L形以外的其余部分，形成完整的、擁有相應數量的、沿對角線方向錯位相連的L形結構掩蔽式鍍覆模板。掩蔽式鍍覆模板示意圖見附圖1。實際加工過程中，可根據需要沿模板對角線方向增大或縮小掩蔽式鍍覆模板尺寸。在保持L形孔隙面密度為3％的情況下，具有最好的電磁屏蔽效能。

對掩蔽式鍍覆模板進行相應預處理之后平鋪在已經處理過的海綿狀泡沫基材上，置于磁控濺射爐中，通過磁控濺射工藝方法將金屬鍍覆在耐高溫掩蔽式鍍覆模板沒有覆蓋的區域上，然后移去耐高掩蔽式鍍覆模板，再通過高溫煅燒手段燒掉多余的海綿基底，由此得到了具有L形孔隙的單層金屬網。

利用上述方法，反復三次在三塊海綿基底上鍍覆三種不同良導體金屬材料，將它們錯位疊合從而獲得三片不同金屬材料的L形孔隙錯位相連的金屬網。然后通過強應力熱壓技術，將三片錯位相連L形孔隙金屬網擠壓成L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網。

本發明經過反復的實驗論證，選出了最理想的金屬匹配方案。第一片金屬網的鍍覆金屬為鎳，第二片為銅，第三片為銀。鎳金屬具備優良的導電性，且化學性質十分穩定，作為第一層金屬網，可以在保證合金材料高屏蔽效能的同時提高材料的抗氧化能力，使材料有一個長久的使用價值。第二層金屬選擇銅。銅具備極佳的電導率和磁導率，是集聚優良磁屏蔽效果和優良電屏蔽效果的高性能電磁屏蔽金屬材料。但是由于其化學性質不穩定，所以將其鍍覆在第二層金屬網上，揚長避短，發揮最大效用。第三層金屬選擇金屬銀。銀作為導電性極佳的金屬，因其價格昂貴經常被棄用，但就其屏蔽效果而言，有著不可比擬的優勢。

本發明的L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網具體的技術方案是：

一種L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網，由三層金屬網復合構成，厚度為1.8～2.0mm；其特征是，所述的三層金屬網，分別是帶有L形孔隙的鎳、銅和銀網，每排L形孔隙中的L形的短邊端頭與下一個L形的長邊連接；三種金屬網之間的L形孔隙以平移錯位的方式復合。也就是說，上中下三層之間的孔隙，都不是重合的，而是其中一層金屬網的L形孔隙水平移動2mm的長度，從而形成錯位復合。這種錯位的方式和間距寬度，是通過調整各層金屬網的位置實現的。

優選的L形孔隙，是長邊長為10mm，短邊長為6mm、長邊和短邊的寬度為1mm；所述的平移錯位，是沿過L形長邊和短邊連接點的對角線方向平移錯位，錯位距離為2mm。

優選的各層金屬網的L形孔隙的密度為3％，即每層金屬網的L形孔隙的面積分別占L形孔隙錯位復合結構電磁屏蔽金屬合金網面積的3％。