一种电磁屏蔽复合材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电磁屏蔽复合材料的制备方法，属于电磁屏蔽材料技术领域。本发明专利技术采用了“导磁/不导磁/导磁/不导磁/导磁”的屏蔽设计结构制备出一种导电性好，且具有良好电磁屏蔽性能的电磁屏蔽复合材料，中间的导磁部分是由丁腈橡胶结合炭黑和助剂制备的导磁样片，不导磁部分采用纯铝片，最外层的导磁部分采用纯铁片，在两层纯铁基体的中间引入了一层明显的Fe‑Al反应层，形成了Fe/Fe‑Al合金/Fe结构的梯度复合结构材料，通过控制在中间形成不导磁的铁铝反应层，可提高整体结构的磁屏蔽性能，也会形成导电/电介质/导电/电介质/导电的层状结构，电磁波会在增加的导体/电介质界面处会发生反射，从而提高整体的电磁屏蔽效能。

A preparation method of Electromagnetic Shielding Composites

The invention discloses a preparation method of electromagnetic shielding composite material, which belongs to the technical field of electromagnetic shielding material. The electromagnetic shielding composite material with good conductivity and good electromagnetic shielding performance is prepared by shielding design structure of \magnetic conductivity/non-magnetic conductivity/magnetic conductivity/non-magnetic conductivity/magnetic conductivity/magnetic conductivity\. The magnetic conductivity part in the middle is a magnetic conductivity sample prepared by NBR combined with carbon black and additives, the non-magnetic part is made of pure aluminium, the outer magnetic conductivity part is made of pure iron, and the two layers are pure. The gradient composite material of Fe/Fe_Al alloy/Fe structure is formed by introducing an obvious Fe_Al reaction layer in the middle of the iron matrix. By controlling the formation of a non-magnetic ferro-Al reaction layer in the middle, the magnetic shielding performance of the whole structure can be improved, and a conductive/dielectric/conductive layered structure can also be formed. Electromagnetic waves will occur at the increased conductor/dielectric interface. Reflections are generated to improve the overall electromagnetic shielding effectiveness.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽复合材料的制备方法
本专利技术涉及一种电磁屏蔽复合材料的制备方法，属于电磁屏蔽材料

技术介绍
随着电子信息产业的迅猛发展，电子电气设备已在各行各业中得到广泛应用，它们在给人们的生活提供了极大便利的同时，也暴露出了严重的电磁污染问题。相关研究证实，电子电气设备发出的电磁波不但会干扰其他仪器设备的正常工作，而且还可能导致信息泄露，甚至危害人体健康。电磁污染已成为继噪音污染、空气污染、水污染之后的危害人类生存的第四大公害。电磁污染对人类的生产生活、军事科技发展危害巨大，提出一种可以有效屏蔽电磁波的材料具有非常重要的社会意义和经济意义。高新型的材料如石墨和纳米碳纤维，经过试验已经证明其导电防辐射能力极佳，不受外在干扰，达到了防辐射防静电的效果，但是现有的技术中，直接将石墨分散到织物纤维中，石墨的分散性不好，容易聚集，所以性能欠佳，另外单纯的纳米碳纤维纺丝成型效果差，均有待改进。近年来，随着电子工业的高速发展，各种商用和家用电子产品的数量急剧增加，电子产品内部使用的集成电路等元器件的越来越多越来越小型化。电子产品的灵敏度越高越容易受到外界电磁的干扰，且电子产品发出的高频脉冲形成的电磁波也会造成电磁污染，因此使用电磁屏蔽材料消除或者减少电磁辐射污染，实现电子电气设备与环境相协调的电磁兼容环境。电磁屏蔽材料通常使用金属及其复合材料，他们具有较好的屏蔽效能，但是存在笨重、效能难以调节、需要二次加工、生产效率低和成本高等缺点，聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔等导电高分子聚合物是新一类的到电话和我，与传统的炭黑、石墨、金属等导电材料相比，导电高高聚物具有电磁屏蔽性能好、质量轻、电容率可控、生产效率高等优点。聚苯胺是应用最为广泛的导电高聚物，但是聚苯胺的溶解性和加工性能较差，因此，由苯胺单体在基体聚合物中原位合成聚苯胺纳米复合材料，再与其他溶解性能和加工性能较好的聚合物复合形成聚苯胺-聚合物复合材料。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有电磁屏蔽材料导电性差及电磁屏蔽性能差的问题，提供了一种电磁屏蔽复合材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按重量份数计，分别称取40～50份丁腈橡胶、5～12份炭黑、1～3份促进剂CZ、1～3份促进剂TT、2～4份防老剂D、1～5份硫黄、10～16份硬脂酸、10～14份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂D、硫黄、硬脂酸和碳纤维混合，混炼处理，得混炼物料，调节辊距，拉出，即得混炼样片；（2）取纯铝片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铝片，将混炼样片夹在两片干净铝片中间，并置于平板硫化机上进行硫化处理，得复合铝片；（3）取纯铁片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铁片，将复合铝片夹在两片干净铁片中间，进行真空分段热处理，即得电磁屏蔽复合材料。步骤（1）所述的混炼处理为在温度为60～80℃下混炼15～20min。步骤（1）所述的辊距为2～4mm。步骤（2）所述的硫化处理为在温度为160～180℃、压力为10～15MPa下硫化15～20min。步骤（3）所述的纯铝片的厚度为0.3～0.5mm。步骤（3）所述的纯铁片的厚度为1～2mm。步骤（3）所述的真空分段热处理条件为：在温度为600～700℃，压力为140～150MPa下保温0.5～1.0h，以50℃/h的速率升温至800～900℃，保温1～2h，以50℃/h的速率降温至600～700℃后，以100℃/h的速率降温至400～500℃后随炉温冷却。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：（1）本专利技术采用了“导磁/不导磁/导磁/不导磁/导磁”的屏蔽设计结构制备出一种导电性好，且具有良好电磁屏蔽性能的电磁屏蔽复合材料，中间的导磁部分是由丁腈橡胶结合炭黑和助剂制备的导磁样片，丁腈橡胶是不饱和极性碳链橡胶，而填充的炭黑结构度高，颗粒表面存在不同程度的极化基团，结构空隙可以吸附大量的碳纤维分子，碳纤维表面形成完整传递应力的界面，将载荷由复合材料通过界面传递到碳纤维，在外力作用下，碳纤维与基体发生摩擦并增大表面能，使复合材料以拔出功和摩擦功等形式吸收外载能量，从而提高材料的抗破坏能力；不导磁部分采用厚度为0.3～0.5mm的纯铝片，最外层的导磁部分采用厚度为1～2mm的纯铁片，在两层纯铁基体的中间引入了一层明显的Fe-Al反应层，形成了Fe/Fe-Al合金/Fe结构的梯度复合结构材料，冷轧态的纯铁基体，晶粒呈破碎状，经过一定时间的扩散热处理，得到恢复呈等轴状，铁铝合金/基体界面结合良好，无孔洞和缺陷产生；（2）本专利技术通过控制在中间形成不导磁的铁铝反应层，可提高整体结构的磁屏蔽性能，也会形成导电/电介质/导电/电介质/导电的层状结构，电磁波会在增加的导体/电介质界面处会发生反射，从而提高整体的电磁屏蔽效能。具体实施方式按重量份数计，分别称取40～50份丁腈橡胶、5～12份炭黑、1～3份促进剂CZ、1～3份促进剂TT、2～4份防老剂D、1～5份硫黄、10～16份硬脂酸、10～14份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂D、硫黄、硬脂酸和碳纤维混合，在温度为60～80℃下混炼15～20min，得混炼物料，在辊距为2～4mm下拉出，即得混炼样片；取厚度为0.3～0.5mm的纯铝片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铝片，将混炼样片夹在两片干净铝片中间，并置于平板硫化机上，在温度为160～180℃、压力为10～15MPa下硫化15～20min，得复合铝片；取厚度为1～2mm的纯铁片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铁片，将复合铝片夹在两片干净铁片中间，进行真空分段热处理，即得电磁屏蔽复合材料；所述的真空分段热处理条件为：在温度为600～700℃，压力为140～150MPa下保温0.5～1.0h，以50℃/h的速率升温至800～900℃，保温1～2h，以50℃/h的速率降温至600～700℃后，以100℃/h的速率降温至400～500℃后随炉温冷却。按重量份数计，分别称取40份丁腈橡胶、5份炭黑、1份促进剂CZ、1份促进剂TT、2份防老剂D、1份硫黄、10份硬脂酸、10份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂D、硫黄、硬脂酸和碳纤维混合，在温度为60℃下混炼15min，得混炼物料，在辊距为2mm下拉出，即得混炼样片；取厚度为0.3mm的纯铝片分别用丙酮和去离子水超声15min后，得干净铝片，将混炼样片夹在两片干净铝片中间，并置于平板硫化机上，在温度为160℃、压力为10MPa下硫化15min，得复合铝片；取厚度为1mm的纯铁片分别用丙酮和去离子水超声15min后，得干净铁片，将复合铝片夹在两片干净铁片中间，进行真空分段热处理，即得电磁屏蔽复合材料；所述的真空分段热处理条件为：在温度为600℃，压力为140MPa下保温0.5h，以50℃/h的速率升温至800℃，保温1h，以50℃/h的速率降温至600℃后，以100℃/h的速率降温至400℃后随炉温冷却。按重量份数计，分别称取45份丁腈橡胶、8份炭黑、2份促进剂CZ、2份促进剂TT、3份防老剂D、3份硫黄、13份硬脂酸、12份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称取40～50份丁腈橡胶、5～12份炭黑、1～3份促进剂CZ、1～3份促进剂TT、2～4份防老剂D、1～5份硫黄、10～16份硬脂酸、10～14份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂D、硫黄、硬脂酸和碳纤维混合，混炼处理，得混炼物料，调节辊距，拉出，即得混炼样片；（2）取纯铝片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铝片，将混炼样片夹在两片干净铝片中间，并置于平板硫化机上进行硫化处理，得复合铝片；（3）取纯铁片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铁片，将复合铝片夹在两片干净铁片中间，进行真空分段热处理，即得电磁屏蔽复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称取40～50份丁腈橡胶、5～12份炭黑、1～3份促进剂CZ、1～3份促进剂TT、2～4份防老剂D、1～5份硫黄、10～16份硬脂酸、10～14份碳纤维，将丁腈橡胶、炭黑、促进剂CZ、促进剂TT、防老剂D、硫黄、硬脂酸和碳纤维混合，混炼处理，得混炼物料，调节辊距，拉出，即得混炼样片；（2）取纯铝片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铝片，将混炼样片夹在两片干净铝片中间，并置于平板硫化机上进行硫化处理，得复合铝片；（3）取纯铁片分别用丙酮和去离子水超声15～20min后，得干净铁片，将复合铝片夹在两片干净铁片中间，进行真空分段热处理，即得电磁屏蔽复合材料。2.根据权利要求1所述的一种电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的混炼处理为在温度为60～80℃下混炼15～20min。3.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：裘友玖，张鑫，
申请(专利权)人：佛山皖和新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44