Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的及其制備方法，屬電磁屏蔽復(fù)合材料的【技術(shù)領(lǐng)域】。電磁屏蔽復(fù)合材料由兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層(1)中間夾有一層石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠(2)復(fù)合而成；石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠(2)的一個(gè)表面開(kāi)有一排橫截面為平行四邊形、頂部開(kāi)口的長(zhǎng)條凹槽(4)；網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層(1)是在聚氨酯材料的基材上鍍覆鋁、銅和銀的混合金屬膜形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。本發(fā)明可以將隨機(jī)入射的電磁波反射于Z型結(jié)構(gòu)的骨架上，逐漸吸收消耗電磁波的能量，特別在11.8～13GHz頻段下具有優(yōu)良的電磁屏蔽效果；同時(shí)還具有通風(fēng)散熱和耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬電磁屏蔽復(fù)合材料的【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種新型電磁波吸收屏蔽散熱 的復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 和加工工藝上有很大的改進(jìn)，滿足電磁兼容【技術(shù)領(lǐng)域】所要求的各項(xiàng)指標(biāo)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在軍事領(lǐng)域上，由于電磁波可以穿透軍事設(shè)備及元器件，對(duì)雷達(dá)、通訊設(shè)備、各種 導(dǎo)彈及火炮等大規(guī)模殺傷性武器的干擾，令其失控造成巨大的損失和威脅。電磁戰(zhàn)場(chǎng)的出 現(xiàn)，使軍事上從機(jī)械化發(fā)展到信息化，陸、海、空三軍在原有的三維空間上，出現(xiàn)了新的軍事 作戰(zhàn)方式--電子戰(zhàn)，電子戰(zhàn)顧名思義就是通過(guò)使用電磁設(shè)備或器材產(chǎn)生的電磁波作為武 器，既要能完整地發(fā)射和接收電磁信號(hào)，又要干擾、阻礙對(duì)方發(fā)射和接收電磁信號(hào)。電磁 屏蔽復(fù)合材料可以應(yīng)用于電子戰(zhàn)中，起到保護(hù)作用，阻止干擾、防止軍事機(jī)密泄露。根據(jù) Schelkunoff所提出的電磁波傳輸原理，電磁屏蔽復(fù)合材料對(duì)電磁波的吸收大于反射和投 射的材料可以用作于軍事上的隱身材料。
[0003] 在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上，一些醫(yī)療設(shè)備所產(chǎn)生的電磁波，長(zhǎng)期輻射到人體會(huì)引發(fā)癌癥、心腦 血管等各種嚴(yán)重的疾病。合理的布置電磁屏蔽復(fù)合材料，能令產(chǎn)生有害電磁波的醫(yī)療設(shè)備 吸收屏蔽掉有害的電磁波，降低患病機(jī)率。
[0004] 在生活領(lǐng)域上，高端自動(dòng)化的汽車(chē)一旦受到電磁波的干擾后，會(huì)導(dǎo)致汽車(chē)重要部 件失靈，造成人員傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。將電磁屏蔽復(fù)合材料應(yīng)用到產(chǎn)生電磁波干擾源的設(shè)備 上，不僅能防止外來(lái)電磁波對(duì)其干擾，還可以吸收屏蔽掉源設(shè)備自己產(chǎn)生的電磁波。
[0005] 為消除或降低不同行業(yè)領(lǐng)域中的電磁干擾及危害，電磁屏蔽復(fù)合材料的種類(lèi)日益 增多。基本的電磁屏蔽復(fù)合材料有導(dǎo)電橡膠、導(dǎo)電涂料、導(dǎo)電膠導(dǎo)電脂、不干膠鋁帶、導(dǎo)電紙 導(dǎo)電布等，這些電磁屏蔽復(fù)合材料雖使用簡(jiǎn)便、性價(jià)比優(yōu)良，但其局限性比較大，對(duì)于隨機(jī) 頻率電磁波的吸收和屏蔽效果不高。
[0006] 與本發(fā)明相近的現(xiàn)有技術(shù)是ZL200310115960. 4公開(kāi)的銅-鎳-銅電磁波屏蔽吸 收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗。以海綿狀泡沫塑料為基材，用磁控濺射的方法，使海棉狀泡沫塑料 基材金屬化。這樣的普通無(wú)序結(jié)構(gòu)孔隙電磁屏蔽材料的制備，只需在海綿狀泡沫板材上進(jìn) 行簡(jiǎn)單的預(yù)處理，然后利用磁控濺射工藝方法將金屬鍍覆到海綿表面即可得到泡沫狀孔隙 合金網(wǎng)。這種方法形成的孔隙結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單且金屬銅容易氧化，導(dǎo)致金屬網(wǎng)表面的導(dǎo)電能 力大幅度下降，從而降低了電磁屏蔽效能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，通過(guò)Z型縱向槽式結(jié)構(gòu)在用于電磁屏蔽材料設(shè)計(jì) 上，可將屏蔽材料內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)限制在準(zhǔn)一維方向內(nèi)，由于其特殊結(jié)構(gòu)型骨架，對(duì)于進(jìn)入到 Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的電磁波有定向的反射吸收作用，故對(duì)電磁波 的吸收與屏蔽效果提高，可滿足對(duì)電磁屏蔽要求較高并且對(duì)屏蔽材料與物體的相對(duì)緊湊性 較高的環(huán)境。
[0008] 本發(fā)明是兩種不同的電磁屏蔽材料通過(guò)混壓復(fù)合方式而成。在設(shè)計(jì)上，為滿足散 熱通風(fēng)等條件，屏蔽材料的孔縫面積盡量要求達(dá)到最小，并用屏蔽性能較高的導(dǎo)電襯墊來(lái) 降低縫隙所產(chǎn)生的電磁波泄露。一般開(kāi)孔的方式主要有順序排列和錯(cuò)位排列，低頻段開(kāi)孔 順序排列方式的屏蔽效能明顯高于錯(cuò)位排列的方式，因?yàn)殄e(cuò)位排列的孔縫會(huì)增加電磁波的 磁路長(zhǎng)度，影響屏蔽材料的吸收性能。為了增加通風(fēng)散熱性，面積相同的錯(cuò)位排列方式的散 熱性會(huì)大于順序排列方式。綜合考慮屏蔽材料的屏蔽效能和通風(fēng)等因素，所以選擇用無(wú)序 性錯(cuò)位孔縫結(jié)構(gòu)的可塑彈性網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)型聚氨酯材料并設(shè)計(jì)成孔縫順序排列的石墨鍍 鎳導(dǎo)電橡膠復(fù)合而成的結(jié)構(gòu)形式，以擴(kuò)大屏蔽材料的實(shí)用范圍。
[0009] 本發(fā)明的電磁屏蔽復(fù)合材料的具體技術(shù)方案如下。
[0010] 一種z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料，由石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2和網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的金屬膜層1復(fù)合而成；其特征在于，所述的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2, 一個(gè)表面開(kāi)有一排 長(zhǎng)條凹槽4,長(zhǎng)條凹槽4橫截面為平行四邊形，頂部開(kāi)口；所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1，是 以聚氨酯材料為基材，在基材孔縫壁上鍍覆有鋁、銅和銀的混合金屬膜形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；兩層 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1中間夾有一層石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2粘和成一體。
[0011] 所述的金屬膜層，可以是順序?yàn)殇X-銅-銀或銀-銅-鋁的鍍覆在基材孔縫壁上 的混合金屬膜，也可以是鋁、銅和銀沒(méi)有順序的雜亂的鍍覆在基材孔縫壁上的混合金屬膜。
[0012] 本發(fā)明對(duì)于在石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠上開(kāi)有的平行四邊形長(zhǎng)槽尺寸，根據(jù)矩形孔縫的 長(zhǎng)度、寬度、深度、腔體厚度對(duì)屏蔽效能有所影響。故本發(fā)明設(shè)計(jì)了邊長(zhǎng)為3mm的菱形孔槽。 艮P，所述的長(zhǎng)條凹槽4,是邊長(zhǎng)為3mm的菱形截面的凹槽，菱形的頂角為30°?60°。
[0013] 本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料具有準(zhǔn)一維的結(jié)構(gòu)特征，因 Z型結(jié)在電磁波傳播在其垂直方向上時(shí)，受到空間上的限制，并強(qiáng)行將電磁波的反射于Z型 結(jié)混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料內(nèi)部，通過(guò)內(nèi)部的金屬合金將電磁波消耗并吸收。因電磁 波在傳輸?shù)絑型結(jié)構(gòu)混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料內(nèi)后，大部分電磁波只能通過(guò)水平方向 反射，故稱(chēng)準(zhǔn)一維方向。
[0014] 本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料在工作帶寬2?15GHz，屏蔽 效能在70?120dB。最佳的工作帶寬為11. 8GHz?13GHz，此工作帶寬時(shí)屏蔽效能在110? 120dB。屏蔽效能相對(duì)其它屏蔽材料要高。
[0015] 本發(fā)明在現(xiàn)有的電磁屏蔽復(fù)合材料石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)改良了其結(jié) 構(gòu)，在電磁屏蔽性能上有所優(yōu)化且滿足本發(fā)明的Z型縱向槽式結(jié)構(gòu)在用于電磁屏蔽材料設(shè) 計(jì)要求。石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠以硅橡膠為基材加入鍍鎳后的石墨填料制備成的復(fù)合型電磁屏 蔽材料，也具有導(dǎo)電性高、耐高溫等特點(diǎn)。本發(fā)明Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材 料可以實(shí)際應(yīng)用到各種不同領(lǐng)域，能對(duì)隨入射的電磁波吸收并在內(nèi)部反射損耗，將電磁波 對(duì)物體的干擾達(dá)到最低。
[0016] 在制備時(shí)，本發(fā)明的第一種電磁屏蔽材料是以可塑彈性網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)型聚氨酯為 基材，通過(guò)磁控濺射鍍膜的方法，將混金屬合金鍍覆在基材表面形成混合金屬膜，基材孔縫 壁和內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)由混合金屬銅、鋁、銀構(gòu)成（聚氨酯材料本身的特質(zhì)就是無(wú)序性孔縫結(jié) 構(gòu)，當(dāng)金屬離子完全包覆在聚氨酯材料的表面后，形成金屬骨架，即為骨架結(jié)構(gòu)）。由于聚氨 酯表面的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)是隨機(jī)性的，故其孔縫網(wǎng)的形狀、大小也都是隨機(jī)的。本發(fā)明的第二種電 磁屏蔽材料是用石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠，石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠是現(xiàn)有的產(chǎn)品，將其通過(guò)開(kāi)槽的方 式，制作成一行η列間距為2mm尺寸為3mmX3mm的矩形槽，作為新的基材如圖1所示。通 過(guò)將鍍覆混金屬合金后的第一種電磁屏蔽材料（可塑彈性網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)型聚氨酯材料） 直接以雙螺桿擠出和溶液混料方式與第二種電磁屏蔽材料（石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠）混壓，由 于混壓后改變了原有的形狀與角度，得到Z型結(jié)構(gòu)型混金屬合金電磁屏蔽材料如圖2所示。
[0017] 本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法的技術(shù)方案歸 納如下。
[0018] 一種Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，以聚氨酯為基材， 通過(guò)磁控濺射鍍膜的過(guò)程，將鋁、銅、銀鍍覆在基材的帶有孔縫的表面形成混合金屬膜，制 得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1，所述的磁控濺射鍍膜，是分別以鋁、銅、銀作濺射源，按鋁-銅-銀 或銀-銅-鋁的順序分先后鍍覆在基材表面形成混合金屬膜，或者是同時(shí)以鋁、銅、銀作濺 射源，一起鍍覆在基材表面形成混合金屬膜；在石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2的一個(gè)表面上開(kāi)出一 排截面為矩形的長(zhǎng)槽3,長(zhǎng)槽3的高度小于石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2的厚度；將開(kāi)有長(zhǎng)槽3的石 墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2置于兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1中間疊合混壓，使截面為矩形的長(zhǎng)槽3 壓制成截面為平行四邊形的長(zhǎng)條凹槽4,并使兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1與中間的石墨鍍 鎳導(dǎo)電橡膠2粘合成一體。
[0019] 所述的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2,厚度可以為4?5_ ;所述的在石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2 的一個(gè)表面上開(kāi)出一排截面為矩形的長(zhǎng)槽3,最好是的正方形截面的長(zhǎng)槽3,正方形的邊長(zhǎng) 為3mm ;在疊合混壓后，正方形截面的長(zhǎng)槽3成為菱形截面的長(zhǎng)條凹槽4,并壓至菱形的頂角 為 30° ?60°。
[0020] 本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料選用的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠 的剪切強(qiáng)度為50ppi，拉伸強(qiáng)度為150psi(L02Mpa)，體積電阻率為3· 17Χ10_3Ω ·〇!!，石墨 鍍鎳導(dǎo)電橡膠的石墨粉的堆積密度為1. 〇?1. 8g/cm3,可以通過(guò)電鍍法的堆積石墨粉。
[0021] 本發(fā)明的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料選用的聚氨酯基材，在保證 了基材厚度的情況下，基材表面的孔密度越大，所制得的屏蔽材料屏蔽效能越高，但由于基 材在生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)法保證其孔密度的均勻，故本發(fā)明所選用的是厚度為1. 5?2mm、平均孔 密度為620?660g/m2的彈性聚氨酯材料。
[0022] 在磁控濺射鍍膜形成混合金屬膜之后，也可以退火塑化，退火塑化是在600? 800°C下恒溫2. 5小時(shí)，使聚氨酯塑化變形。
[0023] 磁控濺射鍍膜工藝條件可以是，工作電壓350?384V、功率1. 9?2KW，濺射時(shí)間 25?90分鐘。
[0024] 本發(fā)明依據(jù)電磁屏蔽復(fù)合材料現(xiàn)有制作工藝中，選用了磁控濺射鍍膜法和混壓方 式的制備方法。磁控濺射鍍膜法是用磁控濺射鍍膜設(shè)備，將一種或幾種金屬以高速低溫的 方式鍍覆在材料表面。該工藝要求在真空環(huán)境下完成，通過(guò)設(shè)置濺射電流、濺射電壓或?yàn)R射 功率，在一定的濺射壓力下，用濺射時(shí)間來(lái)衡量所需鍍膜厚度。磁控濺射鍍膜工藝是一個(gè) 強(qiáng)制金屬離子沉積在材料表面的過(guò)程，采用這種工藝獲得的材料，其金屬膜層與基材的附 著力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它鍍膜工藝?；靿汗に囀请p螺桿擠出設(shè)備和溶液混料將不同材料成型后擠 出。該工藝由螺旋桿穩(wěn)定的持續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)，將塑化均勻的熔融料等壓等量地?cái)D出，滿足了高分 子材料的成型和混合工藝的高要求。
[0025] 本發(fā)明的有益效果在于，Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料擁有特殊的 Z型槽式結(jié)構(gòu)，可以將隨機(jī)入射的電磁波在其內(nèi)部反射吸收，電磁波不斷的反射于Z型結(jié)構(gòu) 的骨架上，逐漸吸收消耗電磁波的能量。在具有優(yōu)良的電磁屏蔽效果的同時(shí)，還具有通風(fēng)散 熱和耐高溫、耐腐蝕的特點(diǎn)。這種電磁屏蔽復(fù)合材料的設(shè)計(jì)可以很好地應(yīng)用于軍事隱身武 器裝備上。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0026] 圖1是制備Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的組裝示意圖。
[0027] 圖2是Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖3是石墨鍍鎳橡膠片示意圖。
[0029] 圖4是石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠與網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層組裝示意圖。
[0030] 圖5是混壓復(fù)合后的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施例1結(jié)合圖2說(shuō)明Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。
[0032] 如圖2所示，1為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層，2為石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠，4為長(zhǎng)條的平行四 邊形截面的凹槽。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1是以聚氨酯材料為基材，在塑化的基材孔縫壁上 鍍覆有鋁、銅和銀的混合金屬膜形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。其中的一個(gè)表面有長(zhǎng)條的平行四邊形截面 凹槽4,長(zhǎng)條的平行四邊形截面凹槽4的頂部開(kāi)口。平行四邊形截面的凹槽4是由制備中 在石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2的一個(gè)面上刻出的矩形截面凹槽3擠壓形成的。
[0033] 優(yōu)選的長(zhǎng)條的平行四邊形截面的凹槽4,是菱形截面的凹槽，且菱形的頂角在 30°?60。范圍。
[0034] 實(shí)施例2結(jié)合圖2說(shuō)明Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法
[0035] 1)可塑彈性聚氨酯材料選擇厚度為2mm，并且孔縫密度相對(duì)較大；其表面孔縫密 度為660g/m 2,將其放置于真空磁控濺射鍍膜機(jī)，按順序分別對(duì)其鍍覆鋁、銅、銀三種金屬 (也可以是銀、銅、鋁的順序），令其具有混金屬合金膜，并將其裁剪為30cmX3〇 Cm，制得網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1。
[0036] 對(duì)不同種金屬采用不同的濺射時(shí)間，使每層金屬膜層厚度在300?500nm范圍。對(duì) 于銅濺射25?40分鐘，可以得到300?500nm的膜厚，對(duì)于鋁、銀濺射55?90分鐘，可以 得到300?500nm的膜厚。
[0037] 2)選用的橡膠片的厚度為5mm，依次通過(guò)化學(xué)鍍和電鍍法將鎳粉和石墨粉沉積于 橡膠片上，形成石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2,并將其裁剪為30cmX 30cm。
[0038] 3)將石墨鍍鎳橡膠片在一側(cè)表面上開(kāi)長(zhǎng)槽3,形成一行η列的截面尺寸為 3mmX3mm的長(zhǎng)條的正方形截面的長(zhǎng)槽3,兩個(gè)正方形截面的長(zhǎng)槽3相鄰邊之間的距離為 2mm 〇
[0039] 4)將開(kāi)有正方形截面的長(zhǎng)槽3的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2組裝在兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬 膜層1中間，通過(guò)混壓復(fù)合的方式，即雙螺桿擠出和溶液混料的制備方法復(fù)合到一起，形成 準(zhǔn)一維混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料（如圖2所示）。
[0040] 5)將Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料在屏蔽效能測(cè)試環(huán)境下，在工作 帶寬為2GHz?15GHz時(shí)，其屏蔽效能約為70?110dB，最大可達(dá)到120dB，且散熱效果良好。
[0041] 實(shí)施例3結(jié)合圖2說(shuō)明Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法
[0042] 1)可塑彈性聚氨酯材料選擇厚度為2_，并且孔縫密度相對(duì)較大；其表面孔縫密 度為630g/m 2,將其放置于真空磁控濺射鍍膜機(jī)同時(shí)對(duì)其鍍覆銅、鋁、銀三種金屬，令其具有 混金屬合金膜，并將其裁剪為30cmX 30cm，制得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層1。
[0043] 對(duì)于鋁、銅、銀一起濺射60?90分鐘，可以得到900?1400nm的膜厚。
[0044] 2)選用商品化的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠2，其厚度為4_，石墨粉的堆積密度 為1.0?1.8g/cm 3,剪切強(qiáng)度為50ppi，拉伸強(qiáng)度為150psi(L02Mpa)，體積電阻率為 3·17Χ1(Γ3Ω .cm。將其裁剪為 30cmX30cm。
[0045] 以后的工藝過(guò)程3)、4)和工藝條件同實(shí)施例2。
[0046] 5)將Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料在屏蔽效能測(cè)試環(huán)境下，在工作 帶寬為2GHz?15GHz時(shí)，其屏蔽效能為最小95dB，最大120dB，且散熱效果良好。
[0047] Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法
[0048] 摘要：電磁屏蔽材料的孔縫組合直接影響了其屏蔽效能，限制了使用領(lǐng)域。本發(fā) 明設(shè)計(jì)將擁有無(wú)序錯(cuò)位孔縫排列的、可塑彈性網(wǎng)狀骨架結(jié)構(gòu)型的聚氨酯材料與孔縫順序排 列的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠復(fù)合，形成Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料。在40M? 3GHz (2?15GHz通過(guò)后期實(shí)驗(yàn)，工作帶寬確定為2-15GHZ，這個(gè)工作帶寬應(yīng)用領(lǐng)域范圍為航 天航空，高頻通信，工業(yè)等）頻段下，電磁屏蔽效能為90?120dB，且散熱通風(fēng)的效果良好。 [0049] 關(guān)鍵詞：電磁屏蔽材料；孔縫；屏蔽效能；混金屬。
【權(quán)利要求】
1. 一種Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料，由石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)和網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的金屬膜層（1)復(fù)合而成；其特征在于，所述的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)，一個(gè)表面開(kāi)有 一排長(zhǎng)條凹槽（4)，長(zhǎng)條凹槽（4)橫截面為平行四邊形，頂部開(kāi)口；所述的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬 膜層（1)，是以聚氨酯材料為基材，在基材孔縫壁上鍍覆有鋁、銅和銀的混合金屬膜形成網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)；兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層（1)中間夾有一層石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)粘和成一體。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料，其特征在于，所 述的金屬膜層，是順序?yàn)殇X-銅-銀或銀-銅-鋁的鍍覆在基材孔縫壁上的混合金屬膜，或 者是鋁、銅和銀沒(méi)有順序的雜亂的鍍覆在基材孔縫壁上的混合金屬膜。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料，其特征在 于，所述的長(zhǎng)條凹槽（4)，是邊長(zhǎng)為3mm的菱形截面的凹槽，菱形的頂角為30°?60°。
4. 一種權(quán)利要求1的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，以聚氨 酯為基材，通過(guò)磁控濺射鍍膜的過(guò)程，將鋁、銅、銀鍍覆在基材帶有孔縫的表面形成混合金 屬膜，制得網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層（1)，所述的磁控濺射鍍膜，是分別以鋁、銅、銀作濺射源，按 鋁-銅-銀或銀-銅-鋁的順序分先后鍍覆在基材孔縫壁上形成混合金屬膜，或者是同時(shí)以 鋁、銅、銀作濺射源，一起鍍覆在基材孔縫壁上形成混合金屬膜；在石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2) 的一個(gè)表面上開(kāi)出一排截面為矩形的長(zhǎng)槽（3)，長(zhǎng)槽（3)的高度小于石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠的 厚度；將開(kāi)有長(zhǎng)槽（3)的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠置（2)于兩層網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的金屬膜層（1)中間疊 合混壓，使截面為矩形的長(zhǎng)槽（3)壓制成截面為平行四邊形的長(zhǎng)條凹槽（4)，并使兩層網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)的金屬膜層（1)與中間的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)粘合成一體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，所述的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)，厚度為4?5mm ;石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)上開(kāi)出的 長(zhǎng)槽（3)，是正方形截面的長(zhǎng)槽（3)，正方形的邊長(zhǎng)為3mm。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，其 特征在于，所述的石墨鍍鎳導(dǎo)電橡膠（2)，石墨粉的堆積密度為1. 0?1. 8g/cm3。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4、5或6所述的Z型縱向槽式混金屬合金電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方 法，其特征在于，所述的聚氨酯基材，是厚度為1. 5?2mm、平均孔密度為620?660g/m2的 彈性聚氨酯材料。
【文檔編號(hào)】H05K9/00GK104125762SQ201410260934
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年6月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月12日
【發(fā)明者】田小建, 孫恒一, 高博, 吳戈 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)