一种电磁屏蔽膜及其制备方法技术

本申请提供一种电磁屏蔽膜，包括：具有电磁波吸收功能的纳米磁性颗粒的吸波层、具有散热和电磁波反射功能的石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。本发明专利技术的电磁屏蔽膜直接依附于电子设备表面，可以做到尺寸小、表面积大，纳米微球材料制成的吸波层呈现量子效应，导致它产生许多不同于常规材料的特异性能，可以降低涡流损耗，从而在更宽的频率拥有良好的电磁屏蔽效果，复合的构造使其具有优越的电磁屏蔽的同时具有很好的散热效果。

An electromagnetic shielding film and its preparation method

The application provides an electromagnetic shielding film, which includes a absorbing layer of nano magnetic particles with electromagnetic wave absorption function, a graphite layer with heat dissipation and electromagnetic wave reflection function, a polymer transition layer and a metal thermal conductive layer. The electromagnetic shielding film of the invention is directly attached to the surface of electronic equipment, and can achieve small size and large surface area. The absorbing layer made of nano-microsphere material exhibits quantum effect, resulting in many specific properties different from conventional materials, which can reduce eddy current loss, thus having a good electromagnetic shielding effect at a wider frequency, and the composite structure makes it have superior electromagnetic shielding effect. At the same time, the shielding has good heat dissipation effect.

【技术实现步骤摘要】
一种电磁屏蔽膜及其制备方法
本专利技术涉及电子工程
，更具体的说，涉及一种解决电子设备的电磁屏蔽和散热问题的电磁屏蔽膜及其制备方法。
技术介绍
随着信息技术的发展，智能电子设备极大的丰富了人们的生活需求，带来了各种各样的便利，但与此同时，也不可避免的带来了一些问题，尤其是电磁兼容问题。电磁干扰的存在往往使电子电气设备或系统不能正常工作，性能降低，甚至受到损坏。以智能手机为例，目前市场上的智能机一般同时具有蓝牙，wifi，摄像头，MP4多媒体等功能，这使得手机的工作频率越来越高，系统内部各个子模块之间的相互干扰变得很突出。同时也有研究表明无线通讯终端的电磁辐射会对人体健康造成不利的影响。此外，由于多功能化、集成化和高频化的影响，目前智能电子终端的发热量很大，而且热量通常集中在小范围内，导致局部升温过快，从而影响机器效率，增加故障率。
技术实现思路
基于以上情况，如何有效地解决电子产品的电磁兼容问题和散热问题成为重要研究课题。本项目旨在制作一种纳米电磁屏蔽散热膜，针对目前电子产品在电磁屏蔽和散热上存在的技术问题，提供了一种同时具有优异电磁屏蔽效能和散热功能的综合解决方案。纳米材料具有许多独特的性能，如量子效应、超顺磁性、宏观量子隧道效应、磁有序颗粒的小尺寸效应等，可以与涂层材料或结构材料相融合，兼备吸收强、频带宽、兼容性好等优点，是一种非常具有发展前途的吸波材料。本专利技术所述的纳米电磁屏蔽散热膜可以方便的贴覆在电子器件上，在满足超薄的尺寸要求的同时，起到散热和电磁屏蔽的功能。本专利技术解决上述技术问题的方案为，提供一种一种电磁屏蔽膜，包括：具有电磁波吸收功能的纳米磁性颗粒的吸波层、具有散热和电磁波反射功能的石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，按照电磁波入射方向各层的排序依次是：吸波层、石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，各层之间连接无任何介质。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，所述吸波层材料为纳米磁性微球材料。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，所述纳米磁性微球为四氧化三铁纳米微球。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，所述吸波层的厚度小于900nm。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，所述的石墨层为天然石墨层或人工合成石墨层，厚度在10-100μm，导热率为800-2000W·m-1·k-1。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，制备所述聚合物过渡层的材料选自下列至少一种：聚酯类树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、尼龙、聚苯乙烯、聚碳酸脂、环氧树脂、聚丙烯、聚丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚对苯二酸乙二醇酯、聚对苯二酸丁二醇脂、纤维类树脂、苯乙烯丁二烯类橡胶、丁基橡胶、氯化聚乙烯橡胶、乙烯丙烯橡胶、丁腈橡胶、聚硫化物、硅橡胶、天然橡胶；所述聚合物过渡层的厚度小于100nm，且与所述石墨层相互附着。优选的，本专利技术提供的电磁屏蔽膜中，所述金属导热层为金属Cu、Al、Ni、Zn、Au、Ag、Fe、Ti中的一种或其合金；所述金属导热层的厚度大于15μm，且与所述石墨层相互附着。本专利技术还提供一种电磁屏蔽膜的制备方法，包括以下步骤：S1、准备天然石墨层或人工石墨层材料，将其附着在粘性的PE塑料膜上；S2、在石墨层的一面通过电化学方法涂上一层连续的具有一定粘结特性的聚合物过渡层，并除去溶剂；S3、在聚合物过渡层表面通过电镀或喷涂的方法制备金属导热层；S4、将纳米磁性颗粒与有机溶剂融合制备成浆料，通过印刷的方式在上述石墨层的另一面制备纳米磁性有机物的吸波层，电导率在100S/m以上。实施本专利技术，具有如下有益效果：本专利技术的电磁屏蔽膜直接依附于电子设备表面，可以做到尺寸小、表面积大，纳米微球材料制成的吸波层呈现量子效应，导致它产生许多不同于常规材料的特异性能，可以降低涡流损耗，从而在更宽的频率拥有良好的电磁屏蔽效果，复合的构造使其具有优越的电磁屏蔽的同时具有很好的散热效果。附图说明图1是Fe3O4纳米微球在研磨处理后的SEM图像；图1a是湿法研磨处理后的SEM图像，图1b是干法研磨处理后的SEM图像；图2是本专利技术的纳米磁屏蔽导热贴膜装置的结构图.具体实施方式下面将结合实施例对本
技术实现思路
做具体说明。实施例1：四氧化三铁纳米微球的制备(干法研磨)将三价铁盐、一价金属醋酸盐与乙二胺四乙酸二钠以1：6：0.1的摩尔比溶解于乙二醇中得到混合物，将该混合物转入密封反应器中加热至180℃反应8小时；冷却至室温后洗涤。用德国IKACD100锥形干燥机干燥，得到四氧化三铁粗产物。再通过德国IKAULTRA-TURRAXUTL研磨上述产物，得到纳米级四氧化三铁颗粒，平均粒径为250-300nm，SEM图像如图1a。实施例2：四氧化三铁纳米微球的制备(湿法研磨)将三价铁盐、一价金属醋酸盐与乙二胺四乙酸二钠以1：6：0.1的摩尔比溶解于乙二醇中得到混合物，将该混合物转入密封反应器中加热至180℃反应8小时；冷却至室温后洗涤得到四氧化三铁粗产物。再通过德国IKAULTRA-TURRAXUTL研磨机研磨上述产物，得到纳米级四氧化三铁颗粒，平均粒径为250-300nm，SEM图像如图1b。实施例3：浆液与吸波层的制备将混有70％重量比的纳米四氧化三铁颗粒与30％重量比的酚醛树脂粘结剂与pH为8的硼氢化钠溶液混融，常温下在搅拌罐中搅拌8h得到浆液。将浆液均匀以印刷的方式涂抹在石墨层表面，去除有机溶剂后得到均匀的纳米四氧化三铁吸波层。实施例4：纳米磁屏蔽导热贴膜装置的制备(1)准备天然石墨层或人工石墨层材料，将其附着在粘性的PE塑料膜上；石墨层厚度在10-100μm，导热率为800-2000W·m-1·k-1(2)在石墨层的一面通过电化学方法涂上一层连续的具有一定粘结特性的环氧树脂薄膜，并除去溶剂。薄膜厚度小于100nm，且与石墨层相互附着(3)在环氧树脂薄膜表面通过电镀或喷涂的方法制备金属导热层，所述的金属导热层包括但不限于Cu、Al、Ni、Zn、Au、Ag、Fe或Ti金属或合金，且与石墨层相互附着。其厚度大于15μm；(4)将实施例3制备的浆液通过印刷的方式在上述石墨层的另一面制备纳米颗粒的吸波层，电导率在100S/m以上。吸波层的厚度小于900nm。本专利技术的纳米磁屏蔽导热贴膜装置如图2所示，依次包括吸波层1、石墨层2、聚合物过渡层3、金属导热层4。屏蔽效能实验：屏蔽效能(dB)是遵照ASTM-D-4935测试标准通过安捷伦E5061A矢量网络测试仪，DN1015屏蔽效能测试装置测试的，对于实施例1的测试结果可知，在0-1GHz的频率范围内，电磁波屏蔽效能平均为59dB。屏蔽效能实验：屏蔽效能(dB)是遵照ASTM-D-4935测试标准通过安捷伦E5061A矢量网络测试仪，DN1015屏蔽效能测试装置测试的，对于实施例2的测试结果可知，在0-1GHz的频率范围内，电磁波屏蔽效能平均为61dB。导热率测试实验：导热率测试实验是遵照ASTM-E-1461测试标准通过耐驰LFA447导热系数测试仪测试的。由测试结果可知通过实施例1制备的装置的导热系数为1489.7W·m-1·k-1。导热率测试实验：导热率测试实验是遵照ASTM-E-1461测试标准通过耐驰LFA447导热系数测试仪测试的。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电磁屏蔽膜，其特征在于，包括：具有电磁波吸收功能的纳米磁性颗粒的吸波层、具有散热和电磁波反射功能的石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。

【技术特征摘要】
1.一种电磁屏蔽膜，其特征在于，包括：具有电磁波吸收功能的纳米磁性颗粒的吸波层、具有散热和电磁波反射功能的石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，按照电磁波入射方向各层的排序依次是：吸波层、石墨层、聚合物过渡层、金属导热层。3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，各层之间连接无任何介质。4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述吸波层材料为纳米磁性微球材料。5.根据权利要求4所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述纳米磁性微球为四氧化三铁纳米微球。6.根据权利要求5所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述吸波层的厚度小于900nm。7.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述的石墨层为天然石墨层或人工合成石墨层，厚度在10-100μm，导热率为800-2000W·m-1·k-1。8.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，制备所述聚合物过渡层的材料选自下列至少一种：聚酯类树脂、聚乙烯树脂、聚氯乙烯树脂、尼龙、聚苯乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟鸿，李鸿阳，
申请(专利权)人：北京大学深圳研究生院，
类型：发明
国别省市：广东,44