[發明專利]一種利用銅納米線和碳納米復合材料制備導電泡棉的方法

有效

• 申請號: 201910431284.2
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN110087446B
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 尹振星;王雨萌;李興盛
• 申請（專利權）人: 延邊大學
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純

本發明公開了一種利用銅納米線/碳納米復合材料制備導電泡棉的方法，屬于納米材料的應用技術領域，本發明用溶液合成法/水熱合成法/溶劑熱法制備出銅納米線，并將得銅納米線分散到有機溶劑中得到銅納米分散液；向銅納米分散液中加入碳納米材料得到的復合材料混合溶液；將泡棉浸泡到復合材料溶液中，使復合材料均勻負載到泡棉上；最后，取出泡棉，并在一定還原溫度且在多元醇還原環境下進行真空還原，可以控制導電泡棉的氧化穩定性、機械柔韌性以及導電性，制備出電阻率低、穩定性高、可隨意加工的一體式導電泡棉。本發明的制備方法工藝簡單、生產成本低、工業化實施方便，可適用于制備各種規格厚度的導電海綿。

技術領域

本發明屬于納米材料的應用技術領域，具體涉及一種利用銅納米線和碳納米復合材料制備導電泡棉的方法。

背景技術

隨著電磁輻射等電磁兼容問題越來越嚴重，導電泡棉被廣泛應用于電子系統中以實現電磁屏蔽。現在市場上相關的電磁屏蔽件主要是由金屬箔、織物屏蔽材料、導電涂料等經過加工，包裹泡棉后起到導電屏蔽且抗震作用。其中金屬箔的制備難度大，易褶皺，且密度較高織物屏蔽材料不能揉搓、拉伸、洗滌等；導電涂料很容易氧化，而且在運輸存儲過程中容易沉降。上述材料制成電磁屏蔽器件后，需要人工單獨貼合到電子產品中去應用，無法做到自動化貼裝，不僅耗費人力，而且效率也低。此外，通訊、醫療、電子等領域的精密儀器上一般會貼上一層具有良好的柔軟性、較低的阻抗和優異的導熱性能的導電泡棉，以起到緩沖抗震、散熱、以及防靜電的效果。

導電泡棉不僅具有長期持久的消除靜電能力，而且還具有無污染、無腐蝕、防潮、防震、隔熱、以及較低的穿刺壓力、增強的傳熱性能等優異的特性，是一種重要的電磁波屏蔽材料。在密閉狹小且散熱不佳的空間內，能夠向電子設備提供較好的整體屏蔽性能和導電性能。當遇到電磁波時，可有效的進行反射和吸收。此外，導電泡棉由于其良好的導電性和優秀的機械性能，目前廣泛應用于顯示器，手機，筆記本電腦，醫療儀器等電子產品以及通訊、軍工、航空航天等領域。

傳統的導電泡棉制備工藝是由將泡棉通過物理或化學作用在其表面層鍍上一層金屬鎳得到,這樣制得的導電泡棉的電阻值較大、屏蔽波段范圍小、手感偏硬、彈性小、不利于模切沖型和成型加工,而且金屬鎳的價格昂貴,使得導電海綿制備成本高。最近，由于導電泡棉復合材料具有重量輕，耐腐蝕，柔韌性，良好的加工性和低成本的特點而受到電磁干擾屏蔽應用的廣泛關注。而與傳統的金屬配合物相比，復合材料制備的導電泡棉其電磁干擾屏蔽效能主要取決于固有的導電性、介電常數、磁導率和導電填料的含量。

中國的導電泡棉屬電子行業的中的高新技術產業，該產業的技術特征上仍處于成長上升階段。由于碳納米材料具有優良的熱學、電學性質和機械強度，符合電子產品輕薄化發展趨勢，常用于微型電子產品細微縫隙的填充、緩沖減震、接地導電、防水密封等方面。

發明內容

為了解決現有技術中，通過多重加工得到包裹的導電泡棉，將得到的導電泡棉制成器件再利用人力單獨將其貼合到電子產品中去，不僅耗費人力，成本較高等一系列問題，本發明提供了一種利用銅納米線和碳納米復合材料制備導電泡棉的方法。本發明選用導電能力較強的銅納米線以及結構穩定的碳納米材料進行復合，通過調整銅納米線和碳納米材料的復合比例，可以控制導電泡棉的氧化穩定性、機械柔韌性以及導電性，制備出電阻率低、穩定性高、可隨意加工的一體式導電泡棉。本發明的制備方法工藝簡單、生產成本低、工業化實施方便，可適用于制備各種規格厚度的導電海綿。

本發明通過如下技術方案實現：

一種利用銅納米線和碳納米復合材料制備導電泡棉的方法，具體步驟如下：