本發(fā)明屬于電磁材料領(lǐng)域，具體涉及一種柔性磁屏蔽纖維及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、磁屏蔽是一種將磁場限制在特定區(qū)域內(nèi)的技術(shù)，它在電子設(shè)備和通信系統(tǒng)中起著重要的作用。而坡莫合金作為一種常用的磁屏蔽材料具有出色的磁屏蔽效果，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。

2、坡莫合金，也稱為鐵鎳合金，是一種含鎳量在35％至90％之間的合金，它具有高導(dǎo)電性和高磁導(dǎo)率的特點(diǎn)。這使得坡莫合金能夠有效地吸收電磁波和屏蔽外部磁場，避免其對周圍環(huán)境和設(shè)備的干擾。

3、此外，由于坡莫合金是金屬合金材料，常規(guī)情況下，其制作成金屬板材以制備成屏蔽體，但是由于金屬板材的可塑性、機(jī)械性能相對較差，無法制備大尺寸輕薄材料，不能滿足一些特殊場合的應(yīng)用要求。

4、現(xiàn)有技術(shù)為了解決金屬材料可塑性差、制備大尺寸輕薄材料的問題，將坡莫合金制成纖維，并進(jìn)一步制成織物以實(shí)現(xiàn)其柔性。然而，坡莫合金在制成纖維絲的過程中，需在銅管中拉拔等操作過程，盡管后續(xù)會經(jīng)過去銅過程，但是不可避免的會在坡莫合金纖維絲表面殘留有不少的銅，進(jìn)而使得制備得到的坡莫合金纖維絲的導(dǎo)電性增強(qiáng)，導(dǎo)磁性降低，進(jìn)一步降低了制備得到的織物的磁場屏蔽性能。

5、基于此，需要開發(fā)一種磁場屏蔽性能優(yōu)異的柔性磁屏蔽纖維。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種柔性磁屏蔽纖維，其制備得到的織物，在具備柔性優(yōu)勢的同時，能夠具有優(yōu)異的低頻、磁場蔽性能。

2、本發(fā)明的第二目的在于提供上述柔性磁屏蔽纖維的制備方法，能夠簡單高效的制備出上述磁屏蔽纖維。

3、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的提供了如下具體方案：

4、一種柔性磁屏蔽纖維，包括芯材以及螺旋纏繞于芯材外圓周面的金屬絲；芯材為高分子纖維材料；金屬絲由坡莫合金纖維絲表面化學(xué)鍍涂層后形成；表面化學(xué)鍍的鍍液包括如下組分：含鐵化合物、含鎳化合物、還原劑、絡(luò)合劑和ph值調(diào)節(jié)劑。

5、本發(fā)明通過在坡莫合金纖維絲表面化學(xué)鍍鐵鎳合金液，在坡莫合金纖維絲表面進(jìn)行了有效的鍍覆層，使得坡莫合金纖維絲在制備過程中殘留的銅被鍍覆層有效的包覆，進(jìn)而避免由于銅的存在而帶來的導(dǎo)電性增強(qiáng)，導(dǎo)磁性下降的問題。

6、除此之外，本發(fā)明設(shè)置高分子纖維材料作為芯材，在其外螺旋纏繞鍍覆后的金屬絲，通過高分子芯材的使用，得到的纖維強(qiáng)度和韌性均得到有效提高，提高了其應(yīng)用穩(wěn)定性。

7、而且，芯材表面螺旋纏繞金屬絲后形成的纖維，具有三維立體結(jié)構(gòu)，其形成織物后，能夠通過三維結(jié)構(gòu)的各向異性多方向的磁、電損耗從而增強(qiáng)屏蔽體的屏蔽性能；同時，由于采用具有螺旋纏繞結(jié)構(gòu)的纖維絲交叉編織成織物，整個織物可以看成是由無數(shù)個螺旋結(jié)構(gòu)組成，對于每一個螺旋管，可以看成微型線圈，外部電磁場的影響可以看做是2根感應(yīng)電流、螺旋管產(chǎn)生反向磁場的微體，這樣，造成螺旋管內(nèi)磁場為零，將無數(shù)個這樣的微體組成的大面積織物就可以達(dá)到極佳的屏蔽效果。

8、作為優(yōu)選的，芯材選自芳綸或聚酯纖維。

9、作為優(yōu)選的，金屬絲在芯材外圓周面纏繞有2層，2層金屬絲的纏繞方向相反。

10、通過雙層金屬絲，可以更進(jìn)一步的保證整個纖維絲的屏蔽密封性。

11、作為優(yōu)選的，金屬絲在芯材外圓周面纏繞螺旋的節(jié)距為金屬絲的直徑。

12、在金屬絲纏繞過程中，金屬絲在芯材外圓周面纏繞螺旋的節(jié)距為金屬絲的直徑，即，相鄰螺旋管緊密貼合，進(jìn)一步保證了整個纖維絲的屏蔽密封性。

13、作為優(yōu)選的，鍍液中還含有稀土納米材料。

14、進(jìn)一步優(yōu)選的，稀土納米材料選自納米la2o3、納米ceo2或納米y2o3中的一種或多種。

15、通過在鍍液中引入稀土納米材料，其與ni、fe實(shí)現(xiàn)共沉淀于坡莫纖維絲表面，稀土元素的引入，可以使得晶體的磁晶各向異性場增強(qiáng)，疇壁位移的阻力大大增加，從而有利于材料磁滯損耗的提高，大幅度提高磁導(dǎo)率，同時可以使得材料對電磁波的衰減能力增強(qiáng)，因此可以讓材料實(shí)現(xiàn)對電磁波的以吸收為主，反射為輔。

16、作為優(yōu)選的，還原劑為硼氫化鈉，絡(luò)合劑為酒石酸鉀鈉，ph調(diào)節(jié)劑為氨水。

17、進(jìn)一步優(yōu)選的，表面化學(xué)鍍的鍍液包括如下組分：六水硫酸亞鐵銨18-25g/l，七水硫酸鎳25-50g/l，硼氫化鈉3-6g/l，酒石酸鉀鈉60-90g/l，氨水5-20g/l，稀土納米材料2-10g/l。

18、進(jìn)一步優(yōu)選的，表面化學(xué)鍍的鍍液中鐵鎳比例與坡莫合金纖維絲中鐵鎳比例相同。

19、本發(fā)明還提供了上述柔性磁屏蔽纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

20、s1.配置表面化學(xué)鍍的鍍液：按照各組分的含量配比配置表面化學(xué)鍍的鍍液；

21、s2.制備金屬絲：在坡莫合金纖維絲表面進(jìn)行化學(xué)鍍制備金屬絲；

22、s3.制備屏蔽纖維：在芯材表面螺旋纏繞金屬絲后制備得到屏蔽纖維。

23、進(jìn)一步的，步驟s2中，在坡莫合金纖維絲表面進(jìn)行化學(xué)鍍是在超聲波振動下進(jìn)行，化學(xué)鍍的溫度為65-70℃，時間為20-30min。

24、通過控制化學(xué)鍍的溫度和時間，有效的控制表面化學(xué)鍍涂覆層的厚度，使得在有效包覆的情況下盡可能的節(jié)省材料。

25、本發(fā)明的有益效果是：

26、(1)本發(fā)明通過在坡莫合金纖維絲表面化學(xué)鍍鐵鎳合金液，解決了由于銅的引入導(dǎo)致的坡莫合金纖維絲低頻、磁場屏蔽性能差的問題。

27、(2)本發(fā)明通過設(shè)計引入高分子纖維的方式，提高了形成的纖維的強(qiáng)度和韌性，保證了最終形成的織物的強(qiáng)度和韌性，提高了纖維的應(yīng)用適應(yīng)性和應(yīng)用穩(wěn)定性。

28、(3)本發(fā)明通過設(shè)計金屬絲螺旋纏繞于高分子纖維芯材表面，形成的三維立體結(jié)構(gòu)，以及螺旋管的特殊微圈結(jié)構(gòu)，更進(jìn)一步的提升了本發(fā)明的屏蔽纖維形成的織物的低頻、磁場屏蔽性能。

29、(4)本發(fā)明在坡莫纖維絲鍍液中引入稀土納米元素，進(jìn)一步的提高了所制備得到的屏蔽纖維的低頻、磁場屏蔽性能。

技術(shù)特征：

1.一種柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，包括芯材以及螺旋纏繞于所述芯材外圓周面的金屬絲；所述芯材為高分子纖維材料；所述金屬絲由坡莫合金纖維絲表面化學(xué)鍍涂層后形成；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述芯材選自芳綸或聚酯纖維。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述金屬絲在所述芯材外圓周面纏繞有2層，2層所述金屬絲的纏繞方向相反。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述金屬絲在所述芯材外圓周面纏繞螺旋的節(jié)距為所述金屬絲的直徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述鍍液中還含有稀土納米材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述稀土納米材料選自納米la2o3、納米ceo2或納米y2o3中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述還原劑為硼氫化鈉，所述絡(luò)合劑為酒石酸鉀鈉，所述ph值調(diào)節(jié)劑為氨水。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的柔性磁屏蔽纖維，其特征在于，所述表面化學(xué)鍍的鍍液包括如下組分：六水硫酸亞鐵銨18-25g/l，七水硫酸鎳25-50g/l，硼氫化鈉3-6g/l，酒石酸鉀鈉60-90g/l，氨水5-20g/l，稀土納米材料2-10g/l。

9.權(quán)利要求1-8任一所述柔性磁屏蔽纖維的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的柔性磁屏蔽纖維的制備方法，其特征在于，步驟s2中，在坡莫合金纖維絲表面進(jìn)行化學(xué)鍍是在超聲波振動下進(jìn)行，化學(xué)鍍的溫度為65-70℃，時間為20-30min。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于電磁材料領(lǐng)域，具體涉及一種柔性磁屏蔽纖維，包括芯材以及螺旋纏繞于芯材外圓周面的金屬絲；芯材為高分子纖維材料；金屬絲由坡莫合金纖維絲表面化學(xué)鍍涂層后形成；表面化學(xué)鍍的鍍液包括如下組分：含鐵化合物、含鎳化合物、還原劑、絡(luò)合劑和pH值調(diào)節(jié)劑。本發(fā)明的磁場屏蔽纖維制備得到的織物，在具備柔性優(yōu)勢的同時，能夠具有很好的低頻、磁場屏蔽性能。本發(fā)明還提供了一種柔性磁屏蔽纖維的制備方法。

技術(shù)研發(fā)人員：宋雅路,宋于清
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都紡織高等專科學(xué)校
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17