[發明專利]一種磁性微孔碳復合薄膜及其制備方法

有效

• 申請號: 202010106935.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111285344B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 李建偉;丁元清;王晨;賀辛亥;王斌
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: C01B32/05
• 分類號: C01B32/05;B22F9/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發明公開了一種磁性微孔碳復合薄膜及其制備方法，屬于電磁屏蔽技術領域。其制備方法按照以下步驟進行：首先合成聚酰胺酸樹脂溶液，加入金屬鹽繼續攪拌得到前驅體混合溶液，隨后將前驅體混合溶液均勻刮膜，并將其浸入凝固浴中進行相分離制孔，最后經過熱酰亞胺化并進一步高溫碳化，制得具有三維導電網絡的磁性微孔碳復合薄膜。與傳統制備的電磁屏蔽材料相比，本發明所制備的磁性微孔碳復合薄膜具有結構穩定性好、工藝簡單、屏蔽效能好等優勢。

技術領域

本發明屬于電磁屏蔽技術領域，具體涉及一種磁性微孔碳復合薄膜及其制備方法。

背景技術

隨著電子信息技術得到了迅猛發展，各種智能電子設備如便攜式電子設備、智能可穿戴設備等逐漸向微型化發展，在縮小體積的同時降低了成本，極大的提高了電子設備的使用頻率，但其中的電磁波會干擾微電子設備的平穩運行，并在一定程度上縮短設備使用壽命，甚至也會對人的身體健康造成危害?，F在主要采用電磁屏蔽材料來防治電磁波干擾，一般通過材料與空氣之間的阻抗差或材料本身產生的電磁感應對電磁波進行衰減，從而提高電磁屏蔽材料對電磁波的反射和衰減的性能，并保護電子設備的平穩運行。

近年來，隨著人們對碳材料的逐漸了解，碳基電磁屏蔽材料得到了高速發展。碳材料，包括石墨、碳纖維、碳納米管等具有低密度、高強度、易成形加工等優點逐漸被廣泛應用，如采用樹脂作為碳源制備的電磁屏蔽材料，其電磁屏蔽性能得到了提升。但是，這些材料的制備工藝較為復雜，難以規?；a，并且其電磁屏蔽性能仍有較大的提升空間，所以制備電導率高，耐熱性良好，操作工藝簡單的碳基電磁屏蔽材料具有重要意義。

發明內容

為解決現有碳基屏蔽材料屏蔽效能欠佳等問題，本發明提供了一種磁性微孔碳復合薄膜及其制備方法，本發明制備得到的磁性微孔碳復合薄膜有著良好的耐高溫性能，可以滿足在尖端技術領域的應用。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種磁性微孔碳復合薄膜的制備方法，包括以下步驟：

將芳香四羧酸二酐加入有機溶劑中，攪拌溶解后，再加入二胺單體并繼續攪拌反應得到聚酰胺酸樹脂溶液；而后加入磁性金屬離子鹽，充分攪拌后得到前驅體混合溶液；

將所制得的前驅體混合溶液進行刮膜，并將其浸入由乙醇和水組成的凝固浴中進行相分離，相分離結束后，將所制備的薄膜進行240～300℃高溫固化和熱酰亞胺化，得到聚酰亞胺微孔復合薄膜；

將制得的聚酰亞胺微孔復合薄膜在高溫條件下進行800～1500℃熱處理并碳化，最終制得磁性微孔碳復合薄膜。

發明的特點在于:

其中，所述的磁性金屬離子鹽為乙酰丙酮鐵、乙酰丙酮鎳和乙酰丙酮鈷中的一種或兩種。

其中，所述的磁性金屬離子鹽的添加量為樹脂固含量的5wt％～30wt％。

其中，所述分相凝固浴中乙醇的體積比為40％～100％。

其中，復合薄膜的刮膜厚度為50μm～700μm。

其中，所述聚酰胺酸樹脂溶液的固含量為10wt％～20wt％。

其中，所述芳香四羧酸二酐為均苯四甲酸二酐、六氟二酐、4,4’-聯苯四甲酸二酐或3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐。

其中，所述二胺單體為對苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚或4,4’-二氨基二苯砜。

其中，所述的有機溶劑為N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

一種磁性微孔碳復合薄膜的制備方法，由所述的制備方法制得。

與現有技術相比，本發明取得了以下技術優勢：