具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料及制备方法技术

本公开实施例公开了一种具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料及制备方法。所述复合材料包括：屏蔽层，由MgO@Co

【技术实现步骤摘要】
具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料及制备方法


[0001]本公开涉及功能复合材料
，具体涉及一种具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料及制备方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着科学技术和电子工业的高速发展、5G网络建设不断完善、物联网车联网及AR/VR等新应用的兴起和发展，各种数字化、高频化的电子电器设备在工作时向空间辐射了大量不同波长和频率的电磁波，从而导致了通讯设备、计算机、手机终端、汽车电子、家用电器、国防军工等受到不同程度的电磁波干扰和射频或无线电干扰。与此同时，电子元器件也正向着小型化、轻量化、数字化和高密度集成化方向发展，灵敏度越来越高，很容易受到外界电磁干扰而出现误动、图像障碍以及声音障碍等。此外，电子器件电子化、智能化升级，使得电子设备系统功耗增加，单位体积产生的热量持续上升，高温使得大多数电子元器件性能改变甚至失效，引起整个电子设备的故障，从而影响电子设备工作的高效性和稳定性。显然，电子设备由于电子化、智能化升级而产生的热辐射和电磁波不仅影响到了电子产品的性能实现，同时也受到了严重的电磁干扰、电磁信息泄露、辐射噪音等一系列问题，而且也对人类的健康和环境造成了严重的危害。目前单一的散热材料和屏蔽材料已不能满足目前电子设备对散热及电磁波屏蔽系统的多重性能应用的需求，所以迫切需要探索一种导热并能吸收和屏蔽电磁波干扰的复合材料，这也是进一步提高复合材料的热转换和电磁兼容性实现多种性能未来研究和发展的方向。
[0003]吸波材料和电磁屏蔽材料是目前防护电磁污染的两种有效手段，而吸波材料可有效吸收并衰减电磁波，是解决电磁污染的最佳途径。目前一般的吸波材料及电磁屏蔽材料难以满足“薄、轻、软、宽、强”的综合要求，因此近几年来广泛开展了兼具磁损耗与介电损耗复合材料的研究，有望获得密度低、质地柔软、吸收强和宽频带的效果。电磁吸波材料可以将入射电磁波转换成热能或其他形式能量进行消散，从而减少电磁波辐射的危害，而导热和吸波材料的组合，不仅能起到吸收电磁波的优良性能，而且也有利于热能的消散，具有优良吸波性能及导热性能且适用于特定场合的多孔材料引起了广泛的关注。

技术实现思路

[0004]为了解决相关技术中的问题，本公开实施例提供一种具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料及制备方法。另外，本公开实施例还提供一种包含上述复合材料的电子设备。
[0005]第一方面，本公开实施例中提供了一种具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料。
[0006]具体地，所述具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料，包括：
[0007]屏蔽层，由MgO@Co
‑
NiFe2O4异质结复合材料加入基料经固化得到；
[0008]与所述屏蔽层复合的吸波层，由γ
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Al2O3@MoS2@Fe3O4异质结复合微球加入基料经固化得到；
[0009]任选地，位于所述吸波层与所述屏蔽层之间的骨料层；
[0010]任选地，与所述吸波层复合的透波层，由氮化硼纤维加入基料经固化得到；以及
[0011]任选地，位于所述透波层与所述吸波层之间的骨料层；
[0012]其中，所述骨料层由碳纳米管纤维加入基料经固化得到。
[0013]可选地，所述屏蔽层位于中间，所述吸波层位于所述屏蔽层的两侧；以及任选地，所述吸波层的外侧复合所述透波层。
[0014]可选地，所述屏蔽层的厚度为0.1～1mm；和/或所述吸波层的厚度为0.25～2.0mm；和/或所述透波层的厚度为0.1～0.7mm；和/或所述骨料层的厚度为0.01～0.05mm。
[0015]可选地，所述屏蔽层、吸波层、骨料层、透波层的原料包括：有机硅基料、助剂和催化剂；
[0016]其中，所述助剂选自补强剂、偶联剂及抑制剂中的一种或几种；所述补强剂为硅树脂或者酚醛树脂；所述偶联剂选自硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、有机铬洛合物、硼化物、磷酸酯、锆酸酯、锡酸酯类中的一种或者几种；所述抑制剂选择炔醇类或马来酸酯类中的一种或者两种；所述催化剂为卡斯特催化剂，Pt含量为1000～5000ppm。
[0017]可选地，所述MgO@Co
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NiFe2O4异质结复合材料采用以下方法制备：
[0018]步骤1：将20g的微米级管状MgO加入100mL新鲜配置的Piranha溶液(双氧水与硫酸的体积比＝1：3)中，超声加搅拌30～60min，静置、离心、洗涤、干燥得到表面粗糙和表面呈负电荷的管状MgO纳米线粉体；
[0019]步骤2：将4g管状MgO纳米线粉体加入60mL去离子水中超声分散30分钟，之后加入0.05～0.15mmol十二烷基苯磺酸钠并搅拌至完全溶解，直至溶液的Zeta电位在
‑
45～
‑
35mV，得到悬浮溶液；
[0020]步骤3：将Co(NO3)2、Ni(NO3)2、Fe(NO3)3按照摩尔比1：1：2分别取1.83g、1.83g、4.84g溶于60mL去离子水中搅拌至完全溶解，加入0.05mol的木质素磺酸钠搅拌至完全溶解，调节pH至4～5并搅拌30～60min，得到Co
2+
‑
Ni
2+
‑
Fe
3+
混合硝酸盐溶胶溶液；
[0021]步骤4：将步骤2制得的Co
2+
‑
Ni
2+
‑
Fe
3+
混合硝酸盐溶胶溶液缓慢的注入到步骤1制得的悬浮溶液中，搅拌反应1h后，在100～200℃保温6～8h，自然冷却至室温，将得到的产物用磁铁收集，经洗涤、干燥、煅烧后得到MgO@Co
‑
NiFe2O4异质结复合材料。
[0022]在本公开方式中，步骤1中，洗涤可以先用去离子水洗至pH值为中性，再乙醇洗2次；干燥条件为60℃烘箱干燥12h。
[0023]在本公开方式中，微米级管状MgO粒径大小为1～2μm。
[0024]在本公开方式中，在本公开方式中，步骤2中，为防止金属离子沉淀，可以在Co
2+
‑
Ni
2+
‑
Fe
3+
混合硝酸盐溶胶溶液中加入0.5mol十二烷基三甲基溴化铵，并搅拌至完全溶解。
[0025]在本公开方式中，步骤4中，洗涤可以先用去离子水洗至pH值为中性，再乙醇洗2次；干燥条件为80℃烘箱干燥16h。
[0026]在本公开方式中，步骤4中，煅烧在马弗炉中进行，升温速度5～10℃/min，温度600～1200℃，保温时间5～8h，得到MgO@Co
‑
NiFe2O4异质结复合材料。
[0027]可选地，所述屏蔽层采用以下方法制备：
[0028]以重量份计，将1000～3000份MgO@Co
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NiFe2O4异质结复合材料、160～200份乙烯基硅油、4.8～6份含氢硅油、5～15份硅烷类偶联剂、0.7～1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有导热吸波及电磁屏蔽功能的复合材料，其特征在于，包括：屏蔽层，由MgO@Co
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NiFe2O4异质结复合材料加入基料经固化得到；与所述屏蔽层复合的吸波层，由γ
‑
Al2O3@MoS2@Fe3O4异质结复合微球加入基料经固化得到；任选地，位于所述吸波层与所述屏蔽层之间的骨料层；任选地，与所述吸波层复合的透波层，由氮化硼纤维加入基料经固化得到；以及任选地，位于所述透波层与所述吸波层之间的骨料层；其中，所述骨料层由碳纳米管纤维加入基料经固化得到。2.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述屏蔽层位于中间，所述吸波层位于所述屏蔽层的两侧；以及任选地，所述吸波层的外侧复合所述透波层。3.根据权利要求1或2所述的复合材料，其特征在于，所述屏蔽层的厚度为0.1～1mm；和/或所述吸波层的厚度为0.25～2.0mm；和/或所述透波层的厚度为0.1～0.7mm；和/或所述骨料层的厚度为0.01～0.05mm。4.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于，所述屏蔽层、吸波层、骨料层、透波层的原料包括：有机硅基料、助剂和催化剂；其中，所述助剂选自补强剂、偶联剂及抑制剂中的一种或几种；所述补强剂为硅树脂或者酚醛树脂；所述偶联剂选自硅烷类、钛酸酯类、铝酸酯类、有机铬洛合物、硼化物、磷酸酯、锆酸酯、锡酸酯类中的一种或者几种；所述抑制剂选择炔醇类或马来酸酯类中的一种或者两种；所述催化剂为卡斯特催化剂。5.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述屏蔽层采用以下方法制备：以重量份计，将1000～3000份MgO@Co
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NiFe2O4异质结复合材料、160～200份乙烯基硅油、4.8～6份含氢硅油、5～15份硅烷类偶联剂、0.7～1.2份抑制剂、1～3份补强剂和0.6～1份催化剂在真空条件下搅拌、静置排出气泡后得到导热屏蔽复合材料浆料，然后在110～130℃下加热10
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20分钟固化，得到屏蔽层。6.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述吸波层采用如下方法制备：以重量份计，将1000～3000份γ
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Al2O3@MoS2@Fe3O4异质结复合微球、160～200份乙烯基硅油、4.8～6份含氢硅油、5～15份硅烷类偶联剂、0.7～1.2份抑制剂、1～3份补强剂和0.6～1份催化剂在真空条件下搅拌、静置排出气泡后得到导热吸波复合材料浆料，然后在90～110℃下加热10
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20分钟固化，得到吸波层。7.根据权利要求1所述的复合材料，其特征在于：所述透波层采用如下方法制备：以重量份计，将1000～3000份纳米级氮化硼纤维、160～200份乙烯基硅油、4.8～6份含氢硅油、5～15份硅烷类偶联剂、0.7～1.2份抑制剂、1～3份补强剂和0.6～1份催化剂在真空条件下搅拌、静置排出气泡后得到导热透波复合材料浆料，然后在90～110℃下加热10
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20分钟固化，得到透波...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文波，郭晶晶，黄飞，舒登峰，孙佳晨，陈昊，王成彪，
申请(专利权)人：彗晶新材料科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：