【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电磁材料，具体是一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着各类电子设备与器件正朝着结构功能一体化的方向发展，主机结构也体现出多功能集成的性能特点，如具有结构承载、抗冲击、电磁屏蔽与吸波等功能。但随着设备与器件集成度越来越高，在主机结构中大量的开口、连接、装配等区域仍然存在着杂波干扰、结构匹配不足、典型环境可靠性差等问题。目前，对此类问题的解决途径主要是采用具有电磁吸波功能的功能密封剂进行构件间的封堵与粘接，但此类密封剂一般是由粉体与胶粘剂复合而成，性能好坏完全受限于粉体填充含量的限制，使得难以很好的达到强吸波、高粘接、高弹性的综合性能提升。因此，开发一种具有高性能化的电磁密封材料已经成为解决主机系统中级间结构可靠性和电磁兼容问题的有效手段。
2、目前，异质结构件所采用的弹性电磁密封材料主要是在橡胶胶粘剂中添加各类吸波剂和加工助剂，通过调配吸波剂与胶粘剂之间的比例来协调密封剂的屏蔽吸波、粘接强度和机械性能。但由于橡胶类胶粘基体分子量高，本征粘度大，导致功能填料的加入总量存在上限，单独一种填料(介电损耗型或磁性损耗型)添加量的提升就会造成另一种功能填料添加量的降低，会弱化密封材料的吸波性能；另一方面，一味提高填料添加量会导致有效粘接组分减少，从而造成材料的粘接强度、柔弹性明显下降，难以实现材料多重性能的同步提升，影响最终产品在主机结构中实际应用效果。
3、铁硅铝合金(fesial)具有高磁导率、高饱和磁化强度、高居里温度，但其单独使用时存在吸收频带窄、阻抗匹配差
技术实现思路
1、本专利技术目的是制备一种具有介电损耗和磁损耗双机制的电磁密封材料，使得这种材料具有高弹性、强粘接、耐高温特性，能够满足多种电子设备及器件的主机结构对高性能电磁密封材料的应用要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将nicl2粉末溶于去离子水得到nicl2溶液，将k2co3粉末溶于去离子水得到k2co3溶液，然后将tio2粉末和k2co3溶液加入到nicl2溶液中并充分混合后得混合溶液；
5、2)将所述混合溶液和b2o3、碳黑加入到球磨罐中，进行等离子体球磨处理，湿粉干燥过筛后得原始粉末；
6、3)将所述原始粉末装入石墨坩埚中，在真空气氛炉中抽真空并通氩气后，在高温环境下煅烧制备tib2粉末；
7、4)将所述tib2粉末与球状fesial粉末混合，经过等离子球磨处理得到粉末a，该粉末a包含片状fesial、纤维状与颗粒状的tib2；
8、5)将所述粉体a与a-151耦合剂、kh-570偶联剂和乙醇超声混合，搅拌处理后，常温烘干得到粉末b，该粉末b包含活化fesial、tib2粉末；
9、6)将所述粉末b与液态苯基硅橡胶、纳米氧化铈、纳米二氧化钛、疏水型气相白炭黑进行第一次搅拌，再加入kh硅氮烷固化剂、二月桂酸二丁基锡继续进行第二次搅拌至混合均匀，得到具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料。
10、进一步地，步骤1)和2)中按质量分数计，nicl2粉末15～20份，k2co3粉末15～20份，tio2粉末25～40份，b2o3 61～70份，碳黑42～48份。
11、进一步地，步骤1)tio2粉末d50粒径为5～8μm，混合时间为0.5～1.5h。
12、进一步地，步骤2)中等离子球磨处理选用氧化锆磨球，磨球直径为12mm、5mm和3mm三种，这三种直径的磨球质量比为1:3:1、2:5:3或1:5:4；并选用无水乙醇作为球磨介质。
13、进一步地，步骤2)中等离子球磨处理的条件为：在氩气气氛、放电电压12.5～15kv以及转速280～350rpm下球磨10～12h。
14、进一步地，步骤3)中高温环境下煅烧温度为1600～1700℃，时长为150～210min。
15、进一步地，步骤4)中按质量分数计，tib2粉末30～60份，60～90份球状fesial粉末。
16、进一步地，步骤4)中球状fesial粉d50粒径为5.8～8.4μm。
17、进一步地，步骤4)中等离子球磨处理选用钢球，磨球直径为12mm、5mm和3mm三种，这三种直径的磨球质量比为1:3:1、2:5:3或1:5:4；球料比(即球磨介质和粉体质量比)为80:1～100:1，并选用无水乙醇作为球磨介质。
18、进一步地，步骤4)中等离子球磨处理的条件为：在氩气气氛、放电电压10～15kv以及转速200～450rpm下球磨10～14h。
19、进一步地，步骤5)中a-151耦合剂、kh-570偶联剂在乙醇中的浓度为1.5～2.5wt％。
20、进一步地，步骤5)中按质量分数计，粉末a80～120份，a～151偶联剂0.5～0.75份，kh～570偶联剂0.25～0.5份。
21、进一步地，步骤5)中搅拌处理0.5～2.5h。
22、进一步地，步骤6)中按质量分数计，粉末b 60～95份，液态苯基硅橡胶28份，纳米氧化铈1.4～2份，纳米二氧化钛1.6～3份，疏水型气相白炭黑1.5份，kh硅氮烷固化剂0.9份，二月桂酸二丁基锡0.3份。
23、进一步地，步骤6)中液态苯基硅橡胶的苯基含量为3～5wt％，液态苯基硅橡胶浆料粘度控制在1200～1800cps。
24、进一步地，步骤6)中第一次搅拌0.5～1.5h，第二次搅拌10～15min。
25、一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料，由上述方法制备得到。
26、本专利技术的技术方案的核心作用机理是通过粉末的共球磨结构化处理、表面活化、复合填充以及综合配方的优化，平衡和增强了材料的电磁损耗、粘接性和其他关键性能，从而实现了高性能的电磁密封材料制备。具体的作用机理如下：
27、1.共球磨结构化处理：对fesial：等离子体共球磨化将球状fesial粉末片状化，片状结构有助于增强其磁性损耗，从而增强电磁衰减特性。对tib2：等离子体共球磨可以使颗粒状tib2粉末进一步细化，增加其介电损耗，进而提升材料的电磁衰减特性。
28、2.偶联剂的表面活化处理：对fesial和tib2的表面进行活化处理，增强了粉体与液态苯基硅橡胶之间的分散性和相容性，这有助于提高界面结合强度，防止粉末团聚，从而避免电磁参数失配和局部紊乱。
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【技术保护点】
1.一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)和2)中按质量分数计，NiCl2粉末15～20份，K2CO3粉末15～20份，TiO2粉末25～40份，B2O3 61～70份，碳黑42～48份；TiO2粉末D50粒径为5～8μm，混合时间为0.5～1.5h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中等离子球磨处理选用氧化锆磨球，并选用无水乙醇作为球磨介质；等离子球磨处理的条件为：在氩气气氛、放电电压12.5～15kV以及转速280～350rpm下球磨10～12h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中高温环境下煅烧温度为1600～1700℃，时长为150～210min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中按质量分数计，TiB2粉末30～60份，60～90份球状FeSiAl粉末，球状FeSiAl粉D50粒径为5.8～8.4μm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中等离子球磨处理选用钢
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤5)中按质量分数计，粉末A 80～120份，A～151偶联剂0.5～0.75份，KH～570偶联剂0.25～0.5份；A-151耦合剂、KH-570偶联剂在乙醇中的浓度为1.5～2.5wt％；中搅拌处理0.5～2.5h。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)中按质量分数计，粉末B 60～95份，液态苯基硅橡胶28份，纳米氧化铈1.4～2份，纳米二氧化钛1.6～3份，疏水型气相白炭黑1.5份，KH硅氮烷固化剂0.9份，二月桂酸二丁基锡0.3份；液态苯基硅橡胶的苯基含量为3～5wt％，液态苯基硅橡胶浆料粘度控制在1200～1800cps。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤6)中第一次搅拌0.5～1.5h，第二次搅拌10～15min。
10.一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料，其特征在于，由权利要求1～9任一项所述的方法制备得到。
...【技术特征摘要】
1.一种具有介电和磁性双损耗功能的电磁密封材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)和2)中按质量分数计，nicl2粉末15～20份，k2co3粉末15～20份，tio2粉末25～40份，b2o3 61～70份，碳黑42～48份；tio2粉末d50粒径为5～8μm，混合时间为0.5～1.5h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2)中等离子球磨处理选用氧化锆磨球，并选用无水乙醇作为球磨介质；等离子球磨处理的条件为：在氩气气氛、放电电压12.5～15kv以及转速280～350rpm下球磨10～12h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤3)中高温环境下煅烧温度为1600～1700℃，时长为150～210min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中按质量分数计，tib2粉末30～60份，60～90份球状fesial粉末，球状fesial粉d50粒径为5.8～8.4μm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中等离子球磨处理选用钢球，球料比为80:...
【专利技术属性】
技术研发人员：兰天，董立超，李南，张春波，王树东，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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