本申請(qǐng)涉及導(dǎo)電泡棉領(lǐng)域,尤其涉及一種電磁屏蔽用導(dǎo)電泡棉。
背景技術(shù):
導(dǎo)電泡棉是一種集導(dǎo)電和電磁屏蔽功能于一體的材料,它是一種三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),具有發(fā)泡孔徑均勻、柔軟、富有彈性、不脫屑的優(yōu)點(diǎn);還具有導(dǎo)電有效期長(zhǎng),屏蔽效果好,不受溫度和濕度的影響,表面電阻值可按實(shí)際用途設(shè)定等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、lcd顯示器、液晶電視、激光打印機(jī)、高速?gòu)?fù)印機(jī)、通訊設(shè)備、移動(dòng)電話、衛(wèi)星通信、醫(yī)療設(shè)備、儀表儀器、墊片/隔板、插板電子產(chǎn)品、防震導(dǎo)電的包裝。
目前,導(dǎo)電泡棉主要采用三維多孔聚氨酯海棉為基材,這種基材為三維多孔結(jié)構(gòu),具有較大的比表面積,但隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,對(duì)電磁屏蔽材料超薄化的要求、以及電磁屏蔽材料表面電阻和垂直電阻特性的要求越來(lái)越高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供一種電磁屏蔽用導(dǎo)電泡棉,以解決上述提出問(wèn)題。
本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種電磁屏蔽用導(dǎo)電泡棉,該導(dǎo)電泡棉包括薄膜基體,在薄膜基體上下表面設(shè)有電磁屏蔽層;該電磁屏蔽層以鎂酚醛樹(shù)脂為基底,以多層空心鎳、沸石粉、碳納米管為填料,混煉后涂覆在薄膜基體表面得到。
本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
本發(fā)明的導(dǎo)電泡棉在薄膜基體上下表面設(shè)有電磁屏蔽層,該電磁屏蔽層中填料包括多層空心鎳,該多層空心鎳以空心鎳為磁性相,sio2、tio2為非磁性相,具體為多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/空心鎳,在該結(jié)構(gòu)中,由于空心結(jié)構(gòu),使得該多層空心鎳密度有效降低,實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)化的要求;此外,由于空心結(jié)構(gòu),電磁波入射到其中時(shí),可使電磁波在其空腔內(nèi)形成多重反射,從而增加其吸波損耗,提高了吸收性能。
本申請(qǐng)附加的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過(guò)本申請(qǐng)的實(shí)踐了解到。應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本申請(qǐng)。
附圖說(shuō)明
利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明,但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。
圖1是本發(fā)明導(dǎo)電泡棉的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明多層空心鎳的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中,01-薄膜基體,02-電磁屏蔽層,03-空心鎳,04-sio2,05-tio2。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
本申請(qǐng)的實(shí)施例涉及一種電磁屏蔽用導(dǎo)電泡棉,結(jié)合圖1,該導(dǎo)電泡棉包括薄膜基體01,所述薄膜基體01采用聚氨酯材料制備,該薄膜基體01的厚度為3mm,質(zhì)量密度為30g/m2;在薄膜基體01上下表面設(shè)有電磁屏蔽層02。
上述所述的電磁屏蔽層,其以鎂酚醛樹(shù)脂為基底,以多層空心鎳、沸石粉、碳納米管為填料,混煉后涂覆在薄膜基體表面得到,該電磁屏蔽層02厚度為500μm。
其中,各填料的重量百分?jǐn)?shù)為:多層空心鎳21%、沸石粉11%、碳納米管9%。
本申請(qǐng)中所述的多層空心鎳,其粒徑為5μm,其鎳殼厚度為0.3μm;結(jié)合圖2,其以空心鎳03為磁性相,sio204、tio205為非磁性相,具體為多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/空心鎳。
該多層空心鎳是這樣形成的:首先采用羰基鐵粉為模板,包覆ni鍍層,然后通過(guò)腐蝕內(nèi)部羰基鐵粉,獲得空心鎳03,然后在空心鎳03表面依次包覆sio204、tio205,最后得到多層空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/空心鎳。
鎳粉是一種常用的磁性金屬粉,是一種傳統(tǒng)的吸波劑,但是,實(shí)心的鎳粉密度較大,空心化是降低磁性金屬粉密度的方法之一,空心化通常的做法是在空心微珠表面包覆具有吸波性能的涂層,比如鐵層、鎳層,然而,由于空心微珠本身并沒(méi)有吸波性能,采用空心微珠為主的吸波材料的吸波性能難以進(jìn)一步提高。
本申請(qǐng)的技術(shù)方案中,在本身具有吸波性能的空心鎳表面包覆sio2、tio2,可以達(dá)到改善吸波性能的目的。
本申請(qǐng)的電磁屏蔽層中,包含多層空心鎳,該多層空心鎳以空心鎳為磁性相,由于空心結(jié)構(gòu),使得該復(fù)合吸波材料密度有效降低,實(shí)現(xiàn)了輕質(zhì)化的要求;此外,由于空心結(jié)構(gòu),電磁波入射到其中時(shí),可使電磁波在其空腔內(nèi)形成多重反射,從而增加其吸波損耗,提高了吸收性能。
本申請(qǐng)的電磁屏蔽層中,包含多層空心鎳,該多層空心鎳將空心鎳與tio2結(jié)合,tio2化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定,是一種重要的半導(dǎo)體材料,一般用于光催化自清潔材料,或者用于造紙、橡膠等制品中,作為填充劑、著色劑使用,在本申請(qǐng)的多層空心鎳中,將空心鎳與tio2結(jié)合,可以提高空心鎳的微波損耗效率,明顯改善其電磁參數(shù),提高其微波吸收性能。
本申請(qǐng)技術(shù)方案中,進(jìn)一步地,還在空心鎳與tio2之間設(shè)有sio2,這是由于tio2的介電常數(shù)較大,當(dāng)空心鎳與tio2直接結(jié)合,會(huì)大幅增加吸波材料的介電常數(shù),不利于吸波材料的空間阻抗匹配,而sio2化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定,不溶于水也不跟水反應(yīng),是一種酸性氧化物,同時(shí)是一種低介電常數(shù)材料,在空心鎳與tio2之間設(shè)有sio2,將sio2作為空心鎳與tio2之間的過(guò)渡層,能夠使該多層空心鎳磁導(dǎo)率增加的同時(shí),介電常數(shù)增加有限,有利于吸波性能的提高。
本申請(qǐng)技術(shù)方案中,所述的多層空心鎳的制備過(guò)程如下:
步驟1,制備空心鎳:篩選粒徑為5μm的羰基鐵粉,將其在丙酮中超聲處理30min,然后將其放入1mol/l的稀鹽酸中浸泡20s,處理后將其放入真空干燥箱中干燥;然后將0.1mol/l硫酸鎳溶液和40g/l酒石酸鈉溶液混合,充分?jǐn)嚢韬?,加?.8g/l的硫脲溶液繼續(xù)攪拌,讓硫脲充分溶解,隨后加入55g/l的水合肼溶液,充分?jǐn)嚢杈鶆?,得到渾濁液,向渾濁液中邊攪拌邊加?mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)ph至11,使得渾濁溶液變?yōu)闊o(wú)沉淀的溶液,即為鍍鎳的鍍液;將上述配置好的鍍液放入90℃的水浴中預(yù)熱,預(yù)熱10min后將上述預(yù)處理的羰基鐵粉倒入鍍液中,其中羰基鐵粉的質(zhì)量與鍍液的體積之比為30g/l,在恒溫水浴中90℃勻速攪拌,反應(yīng)3h后,將粉末過(guò)濾,用蒸餾水和乙醇洗滌,在真空干燥箱中50℃干燥2h,得到羰基鐵/鎳復(fù)合粉;然后將所得的羰基鐵/鎳復(fù)合粉放入1mol/l的稀鹽酸中,反應(yīng)充分后,將粉末過(guò)濾,干燥得到空心鎳;
步驟2,包覆sio2:將上述得到的空心鎳加入到無(wú)水乙醇溶液中,超聲攪拌,然后加入適量的h2o,再加入適量的正硅酸乙酯無(wú)水乙醇混合液,最后緩慢滴加氨水調(diào)節(jié)ph,再次超聲分散攪拌,加入少量檸檬酸修飾表面,過(guò)濾,洗滌,干燥得到空心結(jié)構(gòu)sio2/空心鎳;
步驟3,表面處理sio2/空心鎳:
將去離子水、乳化劑十二烷基苯磺酸銨(sdbs)、聚氧乙烯辛基酚醚(op-10)加入裝有機(jī)械攪拌、回流冷凝管、氮?dú)獗Wo(hù)及溫度計(jì)的反應(yīng)容器中,水浴加熱至70℃,攪拌使其溶解得到備用的乳化體系;將硅烷偶聯(lián)劑kh-570和上步的sio2/空心鎳加入到苯乙烯中,超聲10min后加入乳化體系,乳化半小時(shí)后再加入引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和緩沖劑nahco3,升溫至90℃并保溫3.0h,再升至95℃保溫0.5h后停止反應(yīng),破乳,用熱水反復(fù)洗滌,干燥得到ps/sio2/空心鎳;
步驟4,制備tio2/sio2/空心鎳
在燒瓶中加入去離子水,然后加入適量sdbs和聚乙烯吡咯烷酮(pvp),用鹽酸調(diào)節(jié)其ph值為2.3,然后邊攪拌邊將鈦酸四丁酯和無(wú)水乙醇的混合溶液加入,然后加入五水硝酸鈷和硝酸鈰的無(wú)水乙醇溶液,繼續(xù)攪拌1h,然后加入上述的ps/sio2/空心鎳,用氨水調(diào)節(jié)ph值,在60℃下靜置24h,用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌,干燥后得到tio2/ps/sio2/空心鎳,去除ps,在600℃煅燒5h得到空心結(jié)構(gòu)的tio2/sio2/空心鎳,即為多層空心鎳。
然后,以鎂酚醛樹(shù)脂為基底,以上述的多層空心鎳、沸石粉、碳納米管為填料,混煉后涂覆在薄膜基體上下表面,形成電磁屏蔽層,對(duì)上述的電磁屏蔽層進(jìn)行屏蔽效能測(cè)試,發(fā)現(xiàn),其電磁波衰減效果比較好,最大損耗達(dá)到28db,損耗效率超過(guò)10db的連續(xù)頻率寬度接近11.4ghz,該吸波體密度較小,吸波頻帶寬,吸波性能強(qiáng)。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳方式,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。