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具有电磁兼容性能的胶合板及其制备方法技术

技术编号:15117247 阅读:44 留言:0更新日期:2017-04-09 13:47
本发明专利技术公开了一种具有电磁兼容功能的胶合板,包括:夹心单元,其包括芯层和木板表层,所述木板表层位于芯层的上下面将所述芯层夹持,所述芯层为镍锌铁氧体膨化石墨和异氰酸酯混合后刷涂在所述表层上形成的电磁波吸收层;铝箔层,其任意粘合在所述夹心单元的上下表面,构成电磁波反射层;混合层,其为二氧化钛、二氧化硅和聚氨酯混合后粘合在所述夹心单元的上表面或是下表面且与所述铝箔层相对,构成电磁波阻抗匹配层。本发明专利技术具有混合层、夹心单元和铝箔层,能够对电磁波进行吸收和屏蔽。本发明专利技术在夹心单元中设置镍锌铁氧体膨胀石墨形成的芯层,提高宽频电磁波的吸收能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及人造板领域,更具体地说,本专利技术涉及一种具有电磁兼容性能的胶合板及其制备方法
技术介绍
随着科学技术的迅速发展,各种电子电器大量使用,电磁干扰和电磁辐射污染已成为一种环境公害。利用电磁兼容材料反射和吸收电磁波,可以减小这些危害。由于木材是当今世界四大材料(钢材、水泥、木材和塑料)中唯一可再生,可自然降解的生物资源,木基电磁屏蔽材料成为当今关注的热点方向之一,赵广杰和李坚课题组先后对木材表面进行镀Ni、镀Cu或镀Ni-Cu-P三元合金,均有良好电磁屏蔽效果。傅峰、刘一星、张显权等人在人造板中填充金属网,苏初旺、袁全平等进行了镀镍碳纤维的研究及矿粉和不锈钢丝网的研究。目前的木基电磁屏蔽材料有自己的特点,但也均有局限性,如填充金属密度大、施工复杂、质地坚硬较难成形,表面化学镀金属集中在反射型木质电磁屏蔽材料上,在要求低反射高吸收的场合受到了限制。因此,研究质轻、柔软、宽频的电磁兼容复合材料具有较强的实际应用价值。膨胀石墨密度小、质软、热稳定性和化学稳定性良好,将其与木纤维复合,将具有非常好的应用潜力。然而,由于石墨本身是抗磁性的,低频段电磁屏蔽效能相对较低,首先必须将磁性金属微粒负载到膨胀石墨中,调节匹配复合材料电性质和磁性质的关系,得到宽频范围电磁屏蔽效能优异的材料。EG具有层状结构,层间以范德华力链接,层内以C-C共价键链接,这种结构允许插层物进入石墨间层而不破坏层内的六角形网络结构。所以可以通过插入磁性材料的方式提高电磁波宽频吸收的能力。铁氧体具有较高的磁导率和介电性能,其中的软磁铁氧体具有涡流损耗小,成本低,电阻率大等特点,在高频弱电领域应用广泛,是电磁屏蔽性能优异的材料,而且有利于提高材料的透波性和拓宽其吸收频段。更重要的是,磁损耗性能优良的纳米相与聚合物复合还可以防止磁性纳米粒子团聚。因此,利用它们各自的优良性能及复合产生的协同效应可较大幅度地提高复合物的吸波性能。基于上述设想,本专利技术将磁损耗型的镍锌铁氧体(NixZn1-xFe2O4)引入到导电组分EG的层间,制备出NixZn1-xFe2O4/EG复合材料,制作电磁兼容胶合板,以求获得一种具有轻质、柔软、阻燃性好、宽频屏蔽和吸收的电磁兼容胶合板。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述缺陷,并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种具有电磁兼容性能的胶合板,其具有混合层、夹心单元和铝箔层,能够对电磁波进行吸收和屏蔽。本专利技术还有一个目的是在夹心单元中设置镍锌铁氧体膨胀石墨形成的芯层,提高宽频电磁波的吸收能力。本专利技术还有一个目的是提供一种具有电磁兼容性能的胶合板的制备方法,其将混合层、夹心单元和铝箔层压合形成胶合板,减轻重量,提高电磁屏蔽和吸收性能。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点,本专利技术提供一种具有电磁兼容功能的胶合板,其中,包括:夹心单元,其包括芯层和木板表层,所述木板表层位于芯层的上下面将所述芯层夹持,所述芯层为镍锌铁氧体膨化石墨和异氰酸酯混合后刷涂在所述表层上形成的电磁波吸收层;铝箔层,其任意粘合在所述夹心单元的上下表面,构成电磁波反射层;混合层,其为二氧化钛、二氧化硅和聚氨酯混合后粘合在所述夹心单元的上表面或是下表面且与所述铝箔层相对,构成电磁波阻抗匹配层。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,所述夹心单元设置为1-5层。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,镍锌铁氧体膨胀石墨制备方法包括:步骤一、称量一定量的六水硝酸镍、六水硝酸锌和九水硝酸铁,其中,镍离子与锌离子的摩尔比为1∶9-9∶1,镍锌离子的总和与铁离子的摩尔比为1∶2;步骤二、称量一定量的柠檬酸,其中,所述镍锌铁离子总和与柠檬酸根离子的摩尔比1∶1-1.5;步骤三、将所述六水硝酸镍、六水硝酸锌、九水硝酸铁和柠檬酸与蒸馏水混合搅拌至完全溶解,再使用氨水调节pH值为8-9,加入一定量的膨胀石墨后,于89-91℃的水浴锅中搅拌至溶液变成凝胶,其中,加入的膨胀石墨的质量为所述九水硝酸铁物质的量的15-45倍;步骤四、将所得凝胶放于微波炉中,用650-700w功率的高火煅烧至自然熄灭,即得到所述的镍锌铁氧体膨胀石墨。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,所述镍锌铁氧体膨化石墨和异氰酸酯的质量比为88∶12~92∶8。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,所述二氧化钛和二氧化硅的质量比为1∶1-1∶3。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,所述二氧化钛和二氧化硅的总质量与聚氨酯质量的比值为7∶3-9∶1。优选的是,所述的具有电磁兼容功能的胶合板中,所述胶合板的厚度为5-8mm。一种具有电磁兼容功能的胶合板的制备方法,其中,包括:步骤一、将铝箔层和混合层分别叠加在夹心单元的上表面和下表面得到铺装好的夹芯板;步骤二、将所得铺装好的夹心板预压成型得到预压夹芯板,其中预压的温度为20-30℃,时间为10-15min,压力为2-3Mpa;步骤三、将所得的预压夹芯板热压成型得到所述电磁兼容功能的胶合板,其中,所述热压的温度为155-165℃,时间9-11min,压力为7-9Mpa。本专利技术至少包括以下有益效果:首先,本专利技术设置了混合层、夹心单元和铝箔层,混合层能够对电磁波进行阻抗匹配,使电磁波尽可能多的通过混合层,进而被夹心单元层吸收,最后铝箔层对电磁反射达到电磁波屏蔽的效果。根据测试,本专利技术所述胶合板电磁屏蔽效能在0.3~18GHz范围内达到51dB以上,在2GHz~18GHz范围内复合材料的反射系数小于-10dB的频宽3.05GHz。其次,本专利技术的混合层利用二氧化钛、二氧化硅和聚氨酯混合形成阻抗匹配层,该混合层对电磁波的反射率极小,电磁波能够很大程度上通过混合层,进而被夹心单元吸收,而且聚氨酯加强了混合层和夹心单元之间的结合强度,提高了胶合板的力学性能。再次,本专利技术的夹心单元包括了芯层和木板表层,芯层由镍锌铁氧体膨胀石墨和异氰酸酯混合形成,镍锌铁氧体膨胀石墨能够对电磁波有效的吸收,异氰酸粘结性能良好且价格便宜,木板表层能够很好地保证胶合板的力学强度,克服了传统的木基电磁屏蔽材料填充金属密度大、施工复杂、质地坚硬较难成形的缺陷,解决了表面化学镀金属集中在反射型木质电磁屏蔽材料上,在要求低反射高吸收的场合受到了限制的问题。最后,本专利技术利用铝箔层作为电磁屏蔽层,能够彻底防止本文档来自技高网
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具有电磁兼容性能的胶合板及其制备方法

【技术保护点】
一种具有电磁兼容功能的胶合板,其中,包括:夹心单元,其包括芯层和木板表层,所述木板表层位于芯层的上下面将所述芯层夹持,所述芯层为镍锌铁氧体膨化石墨和异氰酸酯混合后刷涂在所述表层上形成的电磁波吸收层;铝箔层,其任意粘合在所述夹心单元的上下表面,构成电磁波反射层;混合层,其为二氧化钛、二氧化硅和聚氨酯混合后粘合在所述夹心单元的上表面或是下表面且与所述铝箔层相对,构成电磁波阻抗匹配层。

【技术特征摘要】
1.一种具有电磁兼容功能的胶合板,其中,包括:
夹心单元,其包括芯层和木板表层,所述木板表层位于芯层的上下面将
所述芯层夹持,所述芯层为镍锌铁氧体膨化石墨和异氰酸酯混合后刷涂在所
述表层上形成的电磁波吸收层;
铝箔层,其任意粘合在所述夹心单元的上下表面,构成电磁波反射层;
混合层,其为二氧化钛、二氧化硅和聚氨酯混合后粘合在所述夹心单元
的上表面或是下表面且与所述铝箔层相对,构成电磁波阻抗匹配层。
2.如权利要求1所述的具有电磁兼容功能的胶合板,其中,所述夹心单
元设置为1-5层。
3.如权利要求1所述的具有电磁兼容功能的胶合板,其中,镍锌铁氧体
膨胀石墨制备方法包括:
步骤一、称量一定量的六水硝酸镍、六水硝酸锌和九水硝酸铁,其中,
镍离子与锌离子的摩尔比为1∶9-9∶1,镍锌离子的总和与铁离子的摩尔比为
1∶2;
步骤二、称量一定量的柠檬酸,其中,所述镍锌铁离子总和与柠檬酸根
离子的摩尔比1∶1-1.5;
步骤三、将所述六水硝酸镍、六水硝酸锌、九水硝酸铁和柠檬酸与蒸馏
水混合搅拌至完全溶解,再使用氨水调节pH值为8-9,加入一定量的膨胀石
墨后,于89-91℃的水浴锅中搅拌至溶液变成凝胶,其中,加入的膨胀石墨的

【专利技术属性】
技术研发人员:苏初旺夏俊伟袁全平杨兵陈义
申请(专利权)人:广西大学
类型:发明
国别省市:广西;45

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