一种防电磁辐射的超薄薄膜、装置、制备方法及应用制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种防电磁辐射的超薄薄膜、装置、制备方法及应用，超薄薄膜，为叠层结构，依次设置第一介质层、第一金属层、第二介质层、第二金属层和第三介质层；介质层的材料为可见光波段透明的介质材料；第一介质层和第三介质层的厚度相同，且均小于第二介质层的厚度。该防电磁辐射的超薄薄膜在可见光波段透明度高，可见光波段透过率大于80％。利用金属和介质组成的交替膜层结构，利用光波在多层膜中的多重反射，实现在可见光波段的增强透射。可以实现1G‑40GHz的超宽带电磁屏蔽，屏蔽效果好，电磁屏蔽效果优于50dB。

【技术实现步骤摘要】
一种防电磁辐射的超薄薄膜、装置、制备方法及应用
本专利技术属于防电磁辐射薄膜
，具体涉及一种防电磁辐射的超薄薄膜、装置、制备方法及应用。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。随着现代无线通讯技术的不断发展，特别是5G技术的大规模投入使用，给人类带来了巨大的便利。新一代的通讯技术的发展趋势是将利用的电磁波频率逐渐向负载信息更大的更高频率推进，这让通讯设备的频率和功率越来越大，我们生活空间的电磁环境变得更加复杂，产生电磁污染。电磁污染已经成为危害人类健康的一大杀手。电磁辐射对人的视觉系统、机体免疫功能、心血管系统、内分泌系统、生殖系统和遗传中枢神经系统等都有不同程度的影响，特别是高频波和较强的电磁场作用于人体，容易产生白内障、白血病、脑肿瘤、心血管疾病、大脑机能障碍以及妇女流产和不孕等，甚至引起癌症等病变。一些特殊的应用环境和设备，要求材料具有良好的电磁屏蔽特性的同时，也需要在可见光区段具有较高的透过性，如微波暗室和电磁兼容室的观察窗，保密室防护玻璃等。所以，随着人类应用电磁波的频率的提高和电磁屏蔽应用场景的丰富，对现有透明电磁防护材料体系在防护带宽、工作波段、可见光透过率和电磁屏蔽效能等方面提出了更高要求和更大挑战。现有的透明防辐射膜多为附加金属网的复合结构和多种化合物混合的复合材料。这两种透明防辐射膜均无法实现超宽带电磁屏蔽，可见光波段透过率较低，结构和制作工艺复杂。<br>
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供一种防电磁辐射的超薄薄膜、装置、制备方法及应用。为解决以上技术问题，本专利技术的以下一个或多个实施例提供了如下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种防电磁辐射的超薄薄膜，为叠层结构，依次设置第一介质层、第一金属层、第二介质层、第二金属层和第三介质层；介质层的材料为可见光波段透明的介质材料；第一介质层和第三介质层的厚度相同，且均小于第二介质层的厚度。第二方面，本专利技术提供一种防电磁辐射装置，包括基体和附着于基体上的所述超薄薄膜。第三方面，本专利技术提供了上述防电磁辐射的超薄薄膜的制备方法，包括如下步骤：采用电子束蒸发镀膜技术或磁控溅射技术制备。第四方面，本专利技术提供上述防电磁辐射的超薄薄膜在微波暗室、电磁兼容室的观察窗中的应用，或在保密室防护玻璃中的应用。与现有技术相比，本专利技术的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：该防电磁辐射的超薄薄膜在可见光波段透明度高，可见光波段透过率大于80％。利用金属和介质组成的交替膜层结构，利用光波在多层膜中的多重反射，实现在可见光波段的增强透射。该防电磁辐射的超薄薄膜实现了超宽频段微波屏蔽：可以实现1G-40GHz的超宽带电磁屏蔽。金属层在微波段的具有良好的反射特性，利用两层金属层和多层膜的共振作用，实现在超宽微波段的极高反射。屏蔽效果好，电磁屏蔽效果优于50dB。该防电磁辐射的超薄薄膜仅由5层膜组成，结构简单，便于加工。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的防电磁辐射的超薄透明薄膜的结构示意图；图2是本专利技术实施例的防电磁辐射的超薄透明薄膜在可见光波段的透过率谱；图3是本专利技术实施例的防电磁辐射的超薄透明薄膜在微波段的透过率谱。其中，1、第一介质层，2、第一金属层，3、第二介质层，4、第二金属层，5、第三介质层。具体实施方式应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。第一方面，本专利技术提供一种防电磁辐射的超薄薄膜，为叠层结构，依次设置第一介质层、第一金属层、第二介质层、第二金属层和第三介质层；介质层的材料为可见光波段透明的介质材料；第一介质层和第三介质层的厚度相同，且均小于第二介质层的厚度。在一些实施例中，第一介质层和第三介质层的厚度为20-60nm。在一些实施例中，第二介质层的厚度为60-200nm。在一些实施例中，第一金属层和第二金属层的厚度为8-15nm。在一些实施例中，可见光波段透明的介质材料为氧化硅、氧化钛、氧化铝、ITO或GZO。ITO为N型氧化物半导体-氧化铟锡。GZO为Ga掺杂ZnO材料。在一些实施例中，金属层的材料为金、银、铜或铝。第二方面，本专利技术提供一种防电磁辐射装置，包括基体和附着于基体上的所述超薄薄膜。在一些实施例中，所述基体为玻璃或塑料。进一步的，所述基体为板体结构。第三方面，本专利技术提供了上述防电磁辐射的超薄薄膜的制备方法，包括如下步骤：采用电子束蒸发镀膜技术或磁控溅射技术制备。第四方面，本专利技术提供上述防电磁辐射的超薄薄膜在微波暗室、电磁兼容室的观察窗中的应用，或在保密室防护玻璃中的应用。实施例1利用氧化钛和金属银制备一种在可见光波段具有高透过率，在微波波段具有高屏蔽特性的超薄薄膜。如图1所示，该超薄薄膜的第一介质层为40nm的氧化钛层，第一金属层为12nm的银层，第二介质层为80nm的氧化钛层，第二金属层为12nm的银层，第三介质层为40nm的氧化钛层。超薄薄膜采用电子束蒸发工艺整体制备在折射率为1.52的玻璃衬底上。图2为该超薄薄膜在可见光波段的透过谱，在可见光范围(380-780nm)的波长范围内，透过率都超过了80％。图3为该超薄薄膜在微波段的透过谱，在1-40GHz超宽频带的范围内，超薄薄膜的电磁屏蔽效果都优于50dB。实施例2利用氧化硅和金属银制备一种在可见光波段具有高透过率，在微波波段具有高屏蔽特性的超薄薄膜。该超薄薄膜的第一介质层为50nm的氧化硅层，第一金属层为15nm的金层，第二介质层为100nm的氧化硅层，第二金属层为15nm的金层，第三介质层为50nm的氧化硅层。实施例3利用氧化铝和金属铜制备一种在可见光波段具有高透过率，在微波波段具有高屏蔽特性的超薄薄膜。该超薄薄膜的第一介质层为60nm的氧化铝层，第一金属层为8nm的铜层，第二介质层为100nm的氧化铝层，第二金属层为8nm的铜层，第三介质层为60nm的氧化铝层。对比例1与实施例1的区别本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：为叠层结构，依次设置第一介质层、第一金属层、第二介质层、第二金属层和第三介质层；/n介质层的材料为可见光波段透明的介质材料；/n第一介质层和第三介质层的厚度相同，且均小于第二介质层的厚度。/n

【技术特征摘要】
1.一种防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：为叠层结构，依次设置第一介质层、第一金属层、第二介质层、第二金属层和第三介质层；
介质层的材料为可见光波段透明的介质材料；
第一介质层和第三介质层的厚度相同，且均小于第二介质层的厚度。


2.根据权利要求1所述的防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：第一介质层和第三介质层的厚度为20-60nm。


3.根据权利要求1所述的防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：第二介质层的厚度为60-200nm。


4.根据权利要求1所述的防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：第一金属层和第二金属层的厚度为8-15nm。


5.根据权利要求1所述的防电磁辐射的超薄薄膜，其特征在于：可见...

【专利技术属性】
技术研发人员：路光，严发宝，苏艳蕊，陈耀，武昭，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：山东;37