[發明專利]高性能電磁屏蔽NdB6

有效

• 申請號: 202011583226.0
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112573925B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 吳事江;林楊;楊盼盼;趙金明;張合軍;李拯;楊煥順
• 申請（專利權）人: 山東合創明業精細陶瓷有限公司;淄博星澳新材料研究院有限公司;山東億萊盛新材料科技有限公司;淄博啟明星新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/58
• 分類號: C04B35/58;C04B35/622;C04B35/626;C04B35/645
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明涉及電磁屏蔽陶瓷技術領域，具體涉及一種高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料及其制備方法。所述的高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料的制備方法，先以三氧化二釹和碳化硼為原料，通過高溫硼碳熱還原反應合成六硼化鈮粉末，再以六硼化釹粉末和二氧化硅為原料，經過混合、干燥，經高溫熱壓燒結，制得高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料。本發明的高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料，既具有低密度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、導電、導熱等綜合性能，又具有優異的電磁屏蔽性能，應用范圍廣；本發明還提供其制備方法，原料成本低、工藝過程簡單、設備要求低，適合大規模生產。

技術領域

本發明涉及電磁屏蔽陶瓷技術領域，具體涉及一種高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料及其制備方法。

背景技術

隨著電子通訊和遠程控制設備在民用和軍事領域的廣泛應用，日益加劇電磁干擾不僅對人類的生存環境和人體健康產生影響，還可能影響電磁信號的傳輸及電子設備的正常工作。為了解決這個問題，必須采用電磁屏蔽材料通過有效吸收/或反射對電磁輻射進行屏蔽，防止電磁的泄露和干擾。傳統的電磁屏蔽材料主要是金屬材料，由于它們同時具有高磁導率和高介電常數，從而具有優異的電磁屏蔽效能。然而，由于金屬材料比重大、耐磨性差和耐腐蝕性差等缺點，限制了它們在電磁屏蔽領域中的廣泛應用。此外，金屬材料的電磁屏蔽主要是靠反射機制實現的，存在電磁波二次污染的可能性。因此，需要發明不僅具有高電導率實現反射屏蔽還能夠通過吸收電磁波實現屏蔽的新型材料，同時要求這類新型材料具有低密度、良好的力學、熱學性能和抗腐蝕性能。

為了獲得性能良好的電磁屏蔽效果，目前已開發了各種電磁屏蔽材料。文獻1(Colloids Surf.A.571(2019)110–124)報道了Ni基電磁屏蔽涂層材料的制備及性能，文獻2(Carbon 45 (2007)821–827)報道了碳基復合材料的電磁屏蔽性能，文獻3(Adv.Mater.26(2014)5480–5487) 報道了納米碳管增強樹脂電磁屏蔽材料的制備和性能，文獻4(Compos.Sci.Technol.159(2018) 240–250)報道了用鐵氧體基電磁屏蔽材料的制備和性能，文獻5(ACS Nano 14(2020) 5008–5016)報道了用二維邁克烯(MXene)作為電磁屏蔽材料的制備方法，文獻6(J.Electron. Mater.25(1996)930–934)報道了用金屬鎳絲增強樹脂復合材料作為電磁屏蔽材料的制備方法和性能。然而，上述材料存在高溫或腐蝕環境中穩定性差，加工制備工藝復雜，原料成本高等缺點，因此，需要設計和尋找新的低密度、耐高溫、抗氧化、耐腐蝕、導電、導熱的新型電磁屏蔽材料。

六硼化釹(NdB₆)陶瓷具有高熔點、低密度、抗氧化、耐腐蝕、導電、導熱和反鐵磁性等優異的綜合性能，是非常具有潛力的電磁屏蔽材料。文獻7(Handbook of AdvancedCeramics and Composites,Springer,Cham,2019,pp.1-36)報道指出，由于六硼化釹(NdB₆)的自擴散系數低，需要采用高溫、高壓的方法制備六硼化鈮(NdB₆)陶瓷。純的六硼化釹(NdB₆)陶瓷需要用高溫熱壓燒結或放電等離子燒結等方法制備，制備溫度高、成本高，并且電磁屏蔽性能不理想。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種高性能電磁屏蔽NdB₆/SiO₂復相陶瓷材料，既具有低密度、耐高溫、耐腐蝕、抗氧化、導電、導熱等綜合性能，又具有優異的電磁屏蔽性能，應用范圍廣；本發明還提供其制備方法，其原料成本低、工藝過程簡單、設備要求低，適合大規模生產。