專利名稱：一種導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，確切地說(shuō)，涉及一種包含有絕緣軟體材料的、具有優(yōu)良電磁功能性能而用于電磁環(huán)境的，以非同質(zhì)性或物理結(jié)構(gòu)鍍層為特點(diǎn)的復(fù)合層狀產(chǎn)品。
當(dāng)今社會(huì)公認(rèn)，材料、能源和信息技術(shù)是現(xiàn)代文明的三大支柱。從現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展史中可以看到，每一項(xiàng)重大新技術(shù)的發(fā)現(xiàn)，往往有賴于新材料的發(fā)展和應(yīng)用。對(duì)現(xiàn)代科技，尤其是電子工業(yè)的發(fā)展具有重要作用的半導(dǎo)體材料就是一個(gè)雄辯的例證。近年來(lái)，迅速發(fā)展的具有比傳統(tǒng)材料更為優(yōu)異性能的數(shù)萬(wàn)種新材料中，復(fù)合材料占有重要位置。在復(fù)合材料中，由功能體和基體組成的功能復(fù)合材料更是發(fā)展形勢(shì)洶涌，開(kāi)始形成產(chǎn)業(yè)規(guī)模。其中的基體主要起到構(gòu)成整體的作用，而由功能體承擔(dān)其功能作用，同時(shí)，基體也可產(chǎn)生協(xié)同或加強(qiáng)功能體的作用。
本發(fā)明的具有導(dǎo)電性能的復(fù)合軟體材料，正是在近二、三十年發(fā)展的一種功能復(fù)合材料，已有技術(shù)能夠制造的這種材料，其結(jié)構(gòu)組成共有三種第一種是在纖維織物中夾雜織入金屬絲或碳素絲構(gòu)成的，這種材料制造工藝復(fù)雜，成本高，不適宜彎折，且其電學(xué)性能(如電阻率等)不易控制，電磁輻射屏蔽性能也差，這種材料通常只能用于制作電熱毯(墊)或電磁屏蔽服，用途較窄。第二種是將具有導(dǎo)電性能的粉未(如鋁粉、銅粉、或碳粉等)摻入某種粘合劑中，涂復(fù)在纖維織物表面所構(gòu)成的。這種材料的缺點(diǎn)是導(dǎo)電涂層厚度不好掌握且通常較厚，與纖維織物的附著牢度低，彎折、柔軟和透氣性能都較差，電學(xué)性能也不易控制，一般也只能用作特殊的電磁屏蔽場(chǎng)合。第三種是在細(xì)密的金屬絲網(wǎng)上直接涂復(fù)橡膠層或塑料層所構(gòu)成。這種材料的導(dǎo)電性能無(wú)法調(diào)節(jié)改變，柔軟性差，成本高，一般只可用于某些電磁屏蔽領(lǐng)域?？傊?，上述三種已有的導(dǎo)電軟體材料都存在導(dǎo)電或電學(xué)性能難以掌握控制、彎折和柔軟性差、不易剪裁加工，導(dǎo)致用途狹窄以及加工制造復(fù)雜、成本高等缺陷。
本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服上述技術(shù)性能缺陷的導(dǎo)電復(fù)合軟體材料，它可以方便地調(diào)節(jié)控制其導(dǎo)電性能，電磁性能穩(wěn)定、優(yōu)良且柔軟質(zhì)輕，可折疊、耐洗滌、透氣性好，成本較低廉本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的它是由作為基體的絕緣體材料和位于基體兩側(cè)表面的導(dǎo)電功能體所組成，其特征在于該導(dǎo)電功能體是由采用液相電子交換沉積工藝而在基體兩側(cè)表面鍍復(fù)附著形成的導(dǎo)電物質(zhì)層所構(gòu)成的。
上述作為基體的絕緣軟體材料，可以是合成纖維織物，也可以是天然纖維織物，還可以是紙張、皮革和塑料薄膜。
上述構(gòu)成導(dǎo)電層的導(dǎo)電物質(zhì)，可以是單質(zhì)金屬，也可以是合金，又可以是包括有磷化物、鹵化物、氫氧化物和硼化物的鹽類物質(zhì)，還可以是上述三類物質(zhì)的多種成份的混合物。
上述導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電層的厚度可以在0.2至幾十微米之間，以便控制其電阻率在10-2～10+3Ω/□之間變化。
上述作為基體的絕緣軟體材料，與其兩側(cè)附著的導(dǎo)電物質(zhì)層之間的界面可以是截然分明的，也可以是導(dǎo)電物質(zhì)滲透進(jìn)入具有空隙的基體而呈過(guò)渡滲透狀。
本發(fā)明可以用于電加熱領(lǐng)域，也可用于人體保鍵中的遠(yuǎn)紅外頻譜理療器具的能量發(fā)生裝置領(lǐng)域，還可用作電磁屏蔽領(lǐng)域。
本發(fā)明是采用液相電子交換沉積工藝而使導(dǎo)電物質(zhì)鍍復(fù)附著在基體兩側(cè)表面形成導(dǎo)電層的特殊層狀結(jié)構(gòu)而構(gòu)成的，因此，可以通過(guò)控制其導(dǎo)電層的材料組成和厚度，方便地調(diào)節(jié)控制其電磁性能，且導(dǎo)電層與基體結(jié)構(gòu)緊密，電學(xué)性能穩(wěn)定，有利于拓寬其用途，此外，本發(fā)明仍保持基體材料的質(zhì)輕、柔軟、可折疊、耐洗滌、縫紉性好，抗拉強(qiáng)度高和透氣性好等特點(diǎn)。本發(fā)明制造工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，為推廣普及應(yīng)用提供了條件。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
參見(jiàn)圖1，本發(fā)明是一種導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，它是在作為基體的絕緣軟體材料1的兩側(cè)表面上采用電子交換沉積工藝而鍍復(fù)附著導(dǎo)電物質(zhì)21作為導(dǎo)電層2而構(gòu)成的層狀產(chǎn)品。本發(fā)明是采用液相電子交換沉積法實(shí)現(xiàn)鍍復(fù)附著導(dǎo)電物質(zhì)的。具體操作過(guò)程是首先配制好含有需要沉積的導(dǎo)電物質(zhì)的溶液，然后，將其表面已被清洗處理過(guò)的絕緣軟體材料1浸漬在上述溶液里，此時(shí)，絕緣軟體材料1表面將聚集大量電子，從而使溶液中帶負(fù)電荷的金屬(或化合物)離子吸引沉積在絕緣軟體材料1的表面，進(jìn)行電子交換，最后以價(jià)鍵結(jié)合方式牢固地與作為基體的絕緣軟體材料1相結(jié)合，形成一個(gè)呈平面連續(xù)狀的導(dǎo)電層2。通過(guò)對(duì)沉積時(shí)間的控制，可使在基體1上沉積的導(dǎo)電層2的平均厚度在0.2-幾十微來(lái)之間變化，從而使復(fù)合后的導(dǎo)電軟體材料的電阻率在10-2～10+3/□之間變化。由于導(dǎo)電層的厚度相當(dāng)微薄，所以，本發(fā)明仍然保留其基體的各種基本屬性。例如，各種纖維織物的容易洗滌、折疊、裁剪加工和質(zhì)輕柔軟等特性。
本發(fā)明中作為基體1的絕緣軟體材料可以是滌綸、晴綸、錦綸等合成纖維織物，也可以是棉、麻等纖維素纖維或羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維類的天然纖維織物，還可以是紙張、皮基和塑料薄膜。而構(gòu)成導(dǎo)電層2的導(dǎo)電物質(zhì)可以是鐵、銅、鈷、鉬、銀等單質(zhì)金屬，又可以是不銹鋼、鉻鎢錳鋼、黃銅、鈹青銅等合金物質(zhì)，也可以是磷化物、鹵化物、氫氧化物和硼化物等鹽類物質(zhì)，還可以是上述多種成分的混合物。
本發(fā)明中絕緣軟體材料構(gòu)成的基體1與導(dǎo)電物質(zhì)附著在基體1兩側(cè)表面而形成的導(dǎo)電層2之間的分界介面一般情況是截然分明的，如圖1所示。但是，當(dāng)基體1是由多孔絕緣軟體材料(如纖維織物、紙張等)構(gòu)成時(shí)，導(dǎo)電物質(zhì)21在沉積過(guò)程中會(huì)滲透深入基體1的孔隙之中，使其導(dǎo)電層2與基體1的交界面呈模糊過(guò)渡滲透狀(參見(jiàn)圖2)，從而使其彼此結(jié)合更加牢固。
本發(fā)明因其可以通過(guò)控制其導(dǎo)電物質(zhì)的組成成分和厚度，來(lái)控制其導(dǎo)電性能，且電學(xué)性能穩(wěn)定，所以，本發(fā)明具有十分廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，其范圍主要集中在以下三個(gè)方面一、電加熱領(lǐng)域通過(guò)控制導(dǎo)電層的電阻率以及剪裁成不同形狀，可將本發(fā)明制成為各種交、直流電壓下的電加熱元件。本發(fā)明在通電加熱時(shí)，所產(chǎn)生的輻射能量為遠(yuǎn)紅外線，電熱能轉(zhuǎn)換效率高，節(jié)能性好。
二、人體保健器具領(lǐng)域通過(guò)改變導(dǎo)電層中導(dǎo)電物質(zhì)的組成成份，可使其在通電加熱過(guò)程中釋放出來(lái)的遠(yuǎn)紅外線能量頻譜接近人體自身所輻射的遠(yuǎn)紅外頻譜范圍，從而可應(yīng)用本發(fā)明制成各種遠(yuǎn)紅外理療器具的能量發(fā)生裝置，尤其可用于制作各種軟質(zhì)理療帶、墊等器件。
三、電磁屏蔽領(lǐng)域通過(guò)改變導(dǎo)電層導(dǎo)電物質(zhì)的組成成份和厚度，可以使本發(fā)明具有優(yōu)良的電磁輻射屏蔽性能，用于制作各種屏蔽服裝，屏蔽罩、套等。
本發(fā)明已采用錦綸布(俗稱尼龍布)作為基體的絕緣材料軟體，在其兩側(cè)表面沉積含有鎳、鐵、磷化物和氫氧化物復(fù)合導(dǎo)電物質(zhì)作為導(dǎo)電層進(jìn)行實(shí)施試驗(yàn)，對(duì)試制樣品進(jìn)行電磁屏蔽檢測(cè)的結(jié)果表明對(duì)于頻率為2450MHz的微波，該試驗(yàn)樣品的微波透過(guò)率低于15％，該樣品除可用于電磁屏蔽外，在通電發(fā)熱的情況下，該樣品還可輻射出波長(zhǎng)范圍為2-18μm的遠(yuǎn)紅外線，其峰值在5～10μm之間，與人體所輻射的遠(yuǎn)紅外線頻譜基本一致，因此，該樣品也可用于人體保鍵。此外，本實(shí)用新型還以紙張為絕緣軟體材料而在其兩側(cè)表面沉積銅而構(gòu)成的導(dǎo)電層進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施，該試驗(yàn)樣品可以作為廉價(jià)的一次性電加熱器件。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，它是由作為基體的絕緣體材料和位于基體兩側(cè)表面的導(dǎo)電功能體所組成，其特征在于該導(dǎo)電功能體是由采用液相電子交換沉積工藝而在基體兩側(cè)表面鍍復(fù)附著形成的導(dǎo)電物質(zhì)層所構(gòu)成的。
2.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于上述作為基體的絕緣軟體材料，可以是合成纖維織物，也可以是天然纖維織物，還可以是紙張、皮革和塑料薄膜。
3.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于上述構(gòu)成導(dǎo)電層的導(dǎo)電物質(zhì)，可以是單質(zhì)金屬，也可以是合金，又可以是包括有磷化物、鹵化物、氫氧化物和硼化物的鹽類物質(zhì)，還可以是上述三類物質(zhì)的多種成份的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于上述導(dǎo)電物質(zhì)構(gòu)成的導(dǎo)電層的厚度可以在0.2至幾十微米之間，以便控制其電阻率在10-2～10+3Ω/□之間變化。
5.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于上述作為基體的絕緣軟體材料，與其兩側(cè)附著的導(dǎo)電物質(zhì)層之間的界面可以是截然分明的，也可以是導(dǎo)電物質(zhì)滲透進(jìn)入具有空隙的基體而呈過(guò)渡滲透狀。
6.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于可以通過(guò)控制導(dǎo)電層的電阻率，以及剪裁成不同形狀而將其制成為交、直流電壓下的電加熱元件。
7.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于可以通過(guò)改變導(dǎo)電層中導(dǎo)電物質(zhì)組成成分，使其在通電加熱過(guò)程中釋放出來(lái)的遠(yuǎn)紅外線能量頻率接近人體自身所輻射的遠(yuǎn)紅外頻率范圍，將其制成遠(yuǎn)紅外理療器具的能量發(fā)生裝置。
8.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于可以用于制作軟質(zhì)理療帶、墊。
9.如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，其特征在于通過(guò)改變導(dǎo)電層中導(dǎo)電物質(zhì)的組成成分和厚度，將其制成電磁屏蔽服裝、屏蔽罩。
全文摘要
一種導(dǎo)電的復(fù)合軟體材料，是由作為基體的絕緣軟體材料和采用液相電子沉積工藝而在基體兩側(cè)表面鍍覆附著形成的導(dǎo)電物質(zhì)層構(gòu)成的導(dǎo)電功能體所組成的新型功能復(fù)合材料?？梢酝ㄟ^(guò)控制其導(dǎo)電層的材料組成和厚度，方便地調(diào)節(jié)控制該材料的電磁性能；且導(dǎo)電層與基體結(jié)合緊密、電學(xué)性能穩(wěn)定；又保持基體材料的質(zhì)輕、柔軟、可折疊、耐洗滌、縫紉性好、抗拉強(qiáng)度高和透氣性好等諸多特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于電加熱、人體保健和電磁屏蔽等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H05B3/34GK1126938SQ9511791
公開(kāi)日1996年7月17日 申請(qǐng)日期1995年10月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月30日
發(fā)明者曾繁壽, 丁明清 申請(qǐng)人:北京龍虎泰科科技發(fā)展有限責(zé)任公司