[發明專利]一種碳纖維布-納米銅復合材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811285329.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109207970B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 康志新;劉傳運
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C23C18/18
• 分類號: C23C18/18;C23C18/40
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅嘯秋

本發明屬于復合材料領域，公開了一種碳纖維布?納米銅復合材料及其制備方法和應用。將碳纖維布經預處理，然后向預處理后的碳纖維布表面同時噴涂含銅溶液和還原溶液，干燥后得到碳纖維布?納米銅復合材料。本發明在碳纖維布表面噴涂納米銅的制備方法工藝簡單，易于實現，與傳統碳纖維化學鍍銅或磁控濺射工藝相比，成本低，適合批量生產。所得碳纖維布?納米銅復合材料吸波性能優異，覆銅均勻，導電性好，耐彎折性能好。同時克服了傳統金屬材料的柔韌性差、重量大、生產成本高、易腐蝕等缺點。可作為性能優異的電磁屏蔽材料應用。

技術領域

本發明屬于復合材料領域，具體涉及一種碳纖維布-納米銅復合材料及其制備方法和應用。

背景技術

隨著科技的快速發展，互聯網+、人工智能、大數據已經涉及到社會的各個領域。柔性電子、可穿戴設備以及植入式生物醫學系統的廣泛應用，一方面給人類的生活帶來諸多便利；另一方面由于電子設備及系統的使用增多，電磁波的電磁輻射量急劇增加，帶來了一系列的社會問題及環境問題，如電磁干擾、電磁信息泄密以及電磁輻射能量對人類健康造成的危害等。

目前采用的電磁屏蔽材料主要為金屬及其復合材料，將其制作為金屬殼體、金屬網、發泡金屬、金屬涂料等，覆蓋或涂覆在所需防護的設備上。但是由于金屬具有密度大、易腐蝕、難加工、屏蔽性能不易調節以及高頻時吸波性能差等缺點，在某些條件下，電磁屏蔽材料內部會產生電磁紊亂，對設備的內部元器件造成干擾，從而造成設備的損壞，嚴重限制了金屬在電磁屏蔽中的使用。因此迫切需要一種高柔韌性、耐腐蝕、易加工、成本低及吸波性好的材料應用于電磁屏蔽領域。

發明內容

針對以上現有技術存在的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種碳纖維布-納米銅復合材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法制備得到的碳纖維布-納米銅復合材料。

本發明的再一目的在于提供上述碳纖維布-納米銅復合材料作為電磁屏蔽材料的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種碳纖維布-納米銅復合材料的制備方法，包括如下制備步驟：

將碳纖維布經預處理，然后向預處理后的碳纖維布表面同時噴涂含銅溶液和還原溶液，干燥后得到碳纖維布-納米銅復合材料。

進一步地，所述含銅溶液為含有五水合硫酸銅、酒石酸鉀鈉和氫氧化鈉的水溶液。

進一步地，所述含銅溶液中五水合硫酸銅的濃度為10～40g/L，酒石酸鉀鈉的濃度為60～100g/L，氫氧化鈉的濃度為20～40g/L。

進一步地，所述還原溶液為硼氫化鈉溶液。

進一步地，所述還原溶液中硼氫化鈉的濃度為10～50g/L。

進一步地，所述噴涂條件為：噴涂距離10～20cm，含銅溶液溫度30～60℃。

進一步地，所述干燥是指在30～50℃的真空干燥箱中干燥10～20h。

進一步地，所述預處理是指依次經去膠處理、粗化處理、敏化處理和活化處理。

進一步地，所述去膠處理是指在200～450℃溫度下灼燒2～4h進行去膠處理；所述粗化處理是指在由重鉻酸鉀、硫酸和水配制的粗化液中浸泡處理；所述敏化處理是指在由氯化亞錫、鹽酸和水配制的敏化液中浸泡處理；所述活化處理是指在由氯化鈀、鹽酸和水配制的活化液中浸泡處理。