一种电磁屏蔽复合橡胶材料及其制备方法技术

技术编号:11262771 阅读:89 留言:0更新日期:2015-04-08 08:08
本发明专利技术提供了一种电磁屏蔽复合橡胶材料,复合橡胶材料为层叠结构,包括由内至外设置的屏蔽层和保护层,屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,保护层为橡胶层。该电磁屏蔽复合橡胶材料的屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,在宽频段具有电磁屏蔽性能,屏蔽范围广,屏蔽效能高,可广泛应用于电力、电子等行业的电磁屏蔽,保护层选用橡胶,气密性优良,隔水,力学性能优异,能够提高复合材料整体的强度,隔绝空气,减缓导电填料的氧化,从而延长屏蔽材料的使用寿命和使用性能,随使用时间增长,材料的屏蔽效能保持稳定。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种电磁屏蔽复合橡胶材料,复合橡胶材料为层叠结构,包括由内至外设置的屏蔽层和保护层,屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,保护层为橡胶层。该电磁屏蔽复合橡胶材料的屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,在宽频段具有电磁屏蔽性能,屏蔽范围广,屏蔽效能高,可广泛应用于电力、电子等行业的电磁屏蔽,保护层选用橡胶,气密性优良,隔水,力学性能优异,能够提高复合材料整体的强度,隔绝空气,减缓导电填料的氧化,从而延长屏蔽材料的使用寿命和使用性能,随使用时间增长,材料的屏蔽效能保持稳定。【专利说明】
本专利技术涉及一种材料及其制备方法,具体讲涉及一种电磁屏蔽复合橡胶材料及其 制备方法。
技术介绍
电磁辐射又称电子烟雾,是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成,而该能量 是由电荷移动所产生。电场和磁场的交互变化产生的电磁波,电磁辐射就是能量以电磁波 形式发射到空间的现象。 电磁辐射分为天然电磁辐射和人为电磁辐射两种。大自然引起的如雷、电一类的 电磁辐射属于天然电磁辐射类,而人为电磁辐射污染则主要包括脉冲放电、工频交变磁场、 微波、射频电磁辐射等。 电磁辐射不但会影响电子设备的正常运行,还会对人类的身体健康造成极大危 害。电磁辐射来源广泛,辐射的频率阔度范围广,给屏蔽辐射带来了挑战。 电磁屏蔽的作用是切断电磁波的传播途径,电磁波穿过屏蔽体是发生衰减的原因 是因为能量有了损耗,这种损耗可以分成两个部分:反射损耗和吸收损耗。 电磁波频率较低的时候,吸收损耗很小,反射损耗是屏蔽效能的主要机理,要尽量 提高反射损耗;反射损耗与辐射源的特性有关,对于电场辐射源,反射损耗很大;对于磁场 辐射源,反射损耗很小。因此,对于磁场辐射源的屏蔽主要依靠材料的吸收损耗,应该选用 磁导率较高的材料做屏蔽材料。 电磁波频率较高时,吸收损耗是主要的屏蔽机理,这时与辐射源是电场辐射源还 是磁场辐射源关系不大,利用低电阻率的金属材料中产生的涡流,形成对外来电磁波的抵 消作用,从而达到屏蔽的效果。 影响电磁屏蔽的两大因素为屏蔽材料的电导率和磁导率,材料的导电性和导磁性 越好,屏蔽效能越高。高导电率和高磁导率的材料对提高电磁波屏蔽效果有利,通常认为, 高频电磁场屏蔽,应优先选择高电导率的材料,低频电磁屏蔽应优先选择高磁导率的材料。 实际的金属材料不可能兼顾这两个方面,例如铜的导电性很好,但是导磁性很差; 铁的导磁性很好,但是导电性较差。 在复合材料中添加大量的填料,使其具有高的导电率或磁导率,但常见的复合材 料存在以下缺点: 1.高导电率和高磁导率不可同时兼得,这使得屏蔽材料仅对部分频段的电磁波有 较好的屏蔽效能; 2.高的填充量会导致材料的力学性能大大降低; 3.导电填料容易氧化,从而使得材料的屏蔽效能随着使用时间的增长大幅下降。
技术实现思路
为克服现有复合材料存在的上述缺陷,本专利技术提供了一种电磁屏蔽复合橡胶材 料,该电磁屏蔽复合橡胶材料屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,在宽频段具有电 磁屏蔽性能,屏蔽范围广,屏蔽效能高,可广泛应用于电力、电子等行业的电磁屏蔽,且保护 层为丁基橡胶气密性优良,隔水,隔绝空气,减缓导电填料的氧化,从而延长屏蔽材料的使 用寿命和使用性能,随使用时间增长,材料的屏蔽效能保持稳定。 为实现上述专利技术目的,本专利技术采取的技术方案为: -种电磁屏蔽复合橡胶材料,复合橡胶材料材料为层叠结构,包括由内至外设置 的屏蔽层和保护层,屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,保护层为橡胶层。 进一步的,屏蔽层包括单层导电硅橡胶层和单层导磁硅橡胶层。 进一步的,屏蔽层交叉设置的多层导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层。 进一步的,导电硅橡胶层的导电填料为从金属材料、导电非金属材料和导电复合 材料中选出的一种或多种。 基体橡胶材料为100质量份时,导电填料选取50?1000质量份。 进一步的,金属材料为金属粉末或/和金属纤维。 进一步的,会属粉末为从银粉、铜粉、铝粉、镍粉和铁粉中选出的一种或多种。 进一步的,金属纤维为从银纤维,铜纤维、铝纤维和铁肩中选出的一种或多种。 进一步的,导电非金属材料为非金属粉末和/或非金属纤维。 进一步的,导电非金属材料为碳材料。 进一步的,碳材料为从炭黑、石墨、碳纳米管和碳纤维中选出的一种或多种。 进一步的,导电复合材料为导电复合粒子和/或导电复合纤维。 进一步的,导电复合材料为镀金属复合粒子和/或镀金属复合纤维。 进一步的,镀金属复合粒子为从镀银铜粉、镀银铝粉、镀银玻璃微珠、镀镍铜粉、镀 镍银粉、镍包石墨、镍包炭黑、镀铝银粉、镀铝铜粉和铜镀银中选出的一种或多种。 进一步的,导磁硅橡胶层的导磁填料为从铁镍合金、铁氧体、羰基铁粉、羰基镍粉、 坡莫合金、镀镍金属、镀镍碳纤维、磁性合金粉体和介电型粉体中选出的一种或多种。 基体橡胶材料为100质量份时,导磁填料选取50?1000质量份。 进一步的,保护层为从氯丁橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶和复合材料中选出的一 种或多种。 进一步的,保护层添加从炭黑,石墨,石墨稀、白炭黑中选出的一种或多种。 进一步的,保护层单层厚度为0. 2mm?1. 0mm。 进一步的,保护层单层厚度为0. 2mm?0. 7mm。 进一步的,导电娃橡胶层和导磁娃橡胶层单层厚度为0. 4mm?2. 0mm。 进一步的,导电娃橡胶层和导磁娃橡胶层单层厚度为0.4mm?0.9mm。 进一步的,屏蔽层和保护层采用统一的硫化体系。 进一步的,屏蔽层和保护层采用过氧化物硫化体系。 影响屏蔽体屏蔽效能的两个重要因素:一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续 的,另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。 屏蔽体上有很多导电不连续点,最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不 导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏,如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。 解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料,消除不导电点。 本专利技术的电磁屏蔽复合橡胶材料屏蔽层的导电连续性好。 当电磁波到达屏蔽体表面时,由于空气与屏蔽体的交界面上阻抗的不连续,对入 射波产生的反射。这种反射不要求屏蔽材料必须有一定的厚度,只要求交界面上的不连续; 未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量,在体内向前传播的过程中,被屏蔽材料所衰减。也就 是所谓的吸收;在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量,传到材料的另一表面时,遇到屏蔽层一 空气阻抗不连续的交界面,会形成再次反射,并重新返回屏蔽体内。电磁屏蔽体对电磁的衰 减主要是基丁电磁波的反射和电磁波的吸收。 丁基橡胶(IIR)是异丁烯和少量异戊二烯或丁二烯的共聚体。最大特点是气密性 好,耐臭氧、耐老化性能好,耐热性较高,长期工作温度可在130°C以下;能耐无机强酸(如 硫酸、硝酸等)和一般有机溶剂,吸振和阻尼特性良好,电绝缘性也非常好。使用温度范围: 约 40°C?+120°C。 硅橡胶⑷)为主链含有硅、氧原子的特种橡胶,其中起主要作用的是硅元素。其主 要特点是既耐高温(最高300°C)又耐低温(最低-KKTC),是目前本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种电磁屏蔽复合橡胶材料,其特征在于:所述复合橡胶材料材料为层叠结构,包括由内至外设置的屏蔽层和保护层,所述屏蔽层包括导电硅橡胶层和导磁硅橡胶层,所述保护层为橡胶层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王广克陈新韩钰聂京凯樊超田一马光杨富尧祝志祥程灵朱全军陈保安
申请(专利权)人:国家电网公司国网智能电网研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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