一种电磁屏蔽用导电泡绵及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁屏蔽用导电泡绵及其制备方法。本发明专利技术方法改变现有涂导电胶、化学镀、PVD等传统工艺，操作更简单，对于获得高导电率的导电泡绵产品具有无可比拟的技术先进性。采用薄膜为基体进行冲孔，不仅能加工出更薄或更厚的导电泡绵，而且导电泡绵上的孔径非常均匀，制备的导电海绵具有高强度、高抗疲劳性。采用冷喷涂或涂覆铜导电浆的方式进行涂覆球状铜粉层，能有效将铜粉均匀填充至孔结构内，使得导电海绵的表面电阻更小，体积电阻分布更均匀，导电性能好，并能较好的解决导电泡绵在模切过程掉粉的难题。金属涂层具有梯度分布，相对单一厚度涂层的普通材料，能有效对电磁波进行递减损耗，在更宽频率范围内吸收电磁波。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】_种电磁屏蔽用导电泡绵及其制备方法
本专利技术涉及电磁屏蔽材料领域，具体地说是一种电磁屏蔽用导电泡绵 及其制备方法。 【
技术介绍
】导电海绵是一种集导电和电磁屏蔽功能于一体的材料，它是一种三 维网状结构，具有发泡孔径均匀、柔软、富有弹性、不脱肩的优点；还具有导电有效期长，屏 蔽效果好，不受温度和湿度的影响，表面电阻值可按实际用途设定等特点，广泛应用于计算 机、IXD显示器、液晶电视、激光打印机、高速复印机、通讯设备、移动电话、卫星通信、医疗 设备、高压机测试、仪表仪器、垫片/隔板、插板电子产品、防震导电的包装。目前，导电海 绵主要采用三维多孔聚氨酯海绵为基材，这种基材为三维多孔结构，具有较大的比表面积， 对于电磁屏蔽的性能非常优异，但随着电子技术的快速发展，对电磁屏蔽材料超薄化的要 求、以及电磁屏蔽材料表面电阻和垂直电阻特性的要求越来越高。现在市场上导电海绵远 远无法满足现代电子技术的发展需求，而且现有的工艺无法生产厚度小于〇. 8_的多孔基 体。因此，开发超高导电性且超薄的导电海绵，是电磁屏蔽材料技术发展的迫切需求。 申请号为201310126285. 9的专利技术，公开了一种导电海绵的制备方法（以下称涂覆 碳海绵制备方法)，它以厚度不大于10毫米的聚酯海绵或聚醚海绵的卷材或片材为基材，具 体步骤包括化学预处理，对化学预处理后的基材涂覆碳导电层，然后进行气相物理沉积金 属镍或金属铜，对气相物理沉积镍或铜的基材电镀镍，经水洗和干燥后得到导电海绵；或 对气相物理沉积镍或铜的基材先电镀铜，再电镀镍，经水洗和干燥后得到导电海绵。此方 法存在以下的问题：1、以涂覆碳导电层及用气相物理沉积的方式，只能生产低于5mm厚的 聚酯或聚醚海绵，无法生产更高厚度的，因为海绵本身呈现三维结构多孔结构，涂碳胶及气 相沉积工艺无法有效将金属粉末或胶体均匀填充至孔结构内，因此只会导致海绵的两面导 电，而中间部分不导电现象；问题2 :涂覆碳导电层会严重影响导电海绵的整体导电性，因 为碳本身的导电率较小，和乳胶混合后并涂覆于海绵上，再经过物理气相沉积，碳胶层本身 不会被溶解，被金属粉末层包裹，一是严重影响导电海绵的表面电阻，二是在对此工艺制作 的导电海绵进行切割加工时，碳粉很容易脱落，影响下游生产。 申请号为201310054649. 7的专利技术专利，公开了一种导电海绵制备方法（以下称浸 泡海绵制备方法)，在导电海绵的制备过程中采取不同的压缩搅拌方法分别在导电溶液和 胶水溶液中进行压缩、搅拌，使制备的导电海绵更好的吸附导电颗粒、胶水更好的粘附导电 颗粒和海绵，保证导电海绵的表面电阻更小、体积电阻分布更均匀、使处理后的海绵硬度变 化更小。此方法也存在着以下问题：1、该专利技术并未明确提出采用什么导电溶液，如何使海绵 导电的情况；2、采用导电溶液预浸，并与乳胶溶液进行反复浸泡、压缩，这种工艺会导致镀 层的结合力很差，在稍受外力的作用下，镀层会海绵基体发生脱落。 【
技术实现思路
】本专利技术针对上述问题，提供一种超薄并具备优良导电性的电磁屏蔽用 导电泡绵及制备方法。 一种电磁屏蔽用导电泡绵，包括薄膜基体，其特征在于，所述薄膜基体的厚度为 0. 1-5. 0mm、质量密度为IO-100g/m2 ;薄膜基体通过多孔模具冲有若干个孔，其中孔径为 0? 1-2. 0mm，孔与孔之间的纵向距离为0? 5-2. 0mm，孔与孔之间的横向距离为0? 5-2. 0mm， 开孔率为10-90% ;薄膜基体表面、以及孔壁上均涂覆有纳米铜粉层，纳米铜粉层的厚度为 0. 1-500ym;纳米铜粉层的表面电镀有双层金属导电层，所述双层金属导电层为铜导电层 和镍防护层，铜导电层和镍防护层的厚度均为I-IOOum;薄膜基体正、反面的双层金属导 电层的厚度成梯度性差异分布，其中正面的双层金属导电层厚度为3-200ym，反面的双层 金属导电层厚度为2-100ym。 所述薄膜基体采用聚氨酯、聚醚或PE中的一种。 所述纳米铜粉层的涂覆方式为冷喷涂方式，或是将纳米铜粉调成浆料再涂覆到基 体表面。 所述纳米铜粉为球形铜粉，平均粒径为10-1000nm。 这种电磁屏蔽用导电泡绵的制备方法，其特征在于，先用多孔模具在薄膜基体上 冲若干个孔，然后在薄膜基体表面及孔壁上涂覆纳米铜粉层，再在经过涂覆后的基体表面 及孔壁上进行常规工艺的电镀铜和电镀镍，随后将电镀后的材料用去离子水清洗干净并置 于烘干炉中用高温氮气吹干，烘干温度为80-300°C，即得本产品。 与现有技术相比，本专利技术的优点体现于：1、采用薄膜为基体进行冲孔，不仅能加工 出更薄或更厚的导电泡绵，而且导电泡绵上的孔径非常均匀。2、导电海绵具有高强度、高抗 疲劳性。3、采用冷喷涂或涂覆铜导电浆的方式进行涂覆球状铜粉层，能有效将铜粉均匀填 充至孔结构内，使得导电海绵的表面电阻更小，体积电阻分布更均匀，导电性能好，并能较 好的解决导电泡绵在模切过程掉粉的难题。4、金属涂层具有梯度分布，相对单一厚度涂层 的普通材料，能有效对电磁波进行递减损耗，在更宽频率范围内吸收电磁波。5、本专利技术方法 改变现有涂导电胶、化学镀、PVD等传统工艺，操作更简单，对于获得高导电率的导电泡绵产 品具有无可比拟的技术先进性。 【【附图说明】】 图1为本专利技术所述电磁屏蔽用导电泡绵的结构剖视图 图2为图1中A部基体内孔的纵、横向孔距显示示意图 其中，1、薄膜基体，2、孔，3、纳米铜粉层，4、铜导电层，5、镍防护层。 【【具体实施方式】】下面结合附图对本专利技术的实施阐述如下： 实施例一： 产品结构：参见图1、图2,在厚度为0. 1mm，质量密度为90g/m2的PE薄膜基体1上通 过多孔模具冲有若干孔2,孔径为0.Imm，孔2与孔2之间的纵向距离为0. 5_，孔2与孔2 之间的横向距离为〇. 5mm，开孔率为10%。在薄膜基体1表面、孔2的壁上均涂覆有平均粒径 为IOnm的球形纳米铜粉层3,纳米铜粉层3的厚度为0.Iym，纳米铜粉层3的涂覆方式为 冷喷涂。纳米铜粉层3的表面电镀有双层金属导电层，双层金属导电层中位于里面的铜导 电层4在薄膜基体1正面的厚度为2um，在薄膜基体1反面的厚度为Iym。位于外面的镍 防护层5在薄膜基体1正面的厚度为Iym，在薄膜基体1反面的厚度为Iym，即薄膜基体 正反面的导电层厚度成梯度性差异分布，正面导电层厚度为3um，反面导电层厚度为2um〇 产品制备方法：先用多孔模具在PE薄膜基体上冲若干个孔，然后采用冷喷涂的方 式将纳米铜粉颗粒直接涂覆至薄膜基体表面及孔壁上，再在经过涂覆后的基体表面及孔壁 上进行常规工艺的电镀铜和电镀镍，随后将电镀后的材料用去离子水清洗干净并置于烘干 炉中用高温氮气吹干，烘干温度为80°C，即得本产品。 将上述方法制备得到的产品和现有的导电海绵切成相同体积的样片，分别进行厚 度、导电性能、掉粉率等性能的对比检测，检测结果如表一所示。 通过对比检测，本专利技术的多孔复合金属材料的厚度整体变薄、平均导电性能提高 82%、平均掉粉率降低99%。 表一：【主权项】1. 一种电磁屏蔽用导电泡绵，包括薄膜基体，其特征在于，所述薄膜基体的厚度为 0. 1-5. Omm、质量密度为IO-100g/m2 ;薄膜基体通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电磁屏蔽用导电泡绵，包括薄膜基体，其特征在于，所述薄膜基体的厚度为0.1‑5.0mm、质量密度为10‑100g/㎡；薄膜基体通过多孔模具冲有若干个孔，其中孔径为0.1‑2.0mm，孔与孔之间的纵向距离为0.5‑2.0mm，孔与孔之间的横向距离为0.5‑2.0mm，开孔率为10‑90%；薄膜基体表面、以及孔壁上均涂覆有纳米铜粉层，纳米铜粉层的厚度为0.1‑500μm；纳米铜粉层的表面电镀有双层金属导电层，所述双层金属导电层为铜导电层和镍防护层，铜导电层和镍防护层的厚度均为1‑100μm；薄膜基体正、反面的双层金属导电层的厚度成梯度性差异分布，其中正面的双层金属导电层厚度为3‑200μm，反面的双层金属导电层厚度为2‑100μm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨芳，孙爱祥，甘勇，张晓莉，周诗彪，
申请(专利权)人：常德鑫鸿金属材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43