System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种双效损耗的轻质柔性电磁材料及其制备方法技术_技高网

一种双效损耗的轻质柔性电磁材料及其制备方法技术

技术编号:40602214 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-12 22:07
本发明专利技术公开了一种双效损耗的轻质柔性电磁材料及其制备方法,属于电磁材料技术领域。先采用等离子球磨方式对Al‑Co‑Fe合金粉末进行球磨结构化处理,然后采用钛酸四丁酯、KH‑560、正硅酸乙酯对片状Al‑Co‑Fe粉末表面进行活化处理,进而将处理后粉末、中空短切碳纤维进行偶联剂预处理;进一步将处理后的片状Al‑Co‑Fe粉末、中空短切碳纤维与硅橡胶基体进行混炼、压制成型,制备了双效损耗的柔性电磁材料,其具有宽带强衰减特性、高强度、高韧性,轻质易贴覆等特点,能够满足多类电子设备及器件对高性能电磁材料的应用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电磁材料,具体涉及一种双效损耗的轻质柔性电磁材料及其制备方法


技术介绍

1、随着电子设备朝着小型化、多功能化、高性能化的密集发展,在许多器件中会大量采用柔性电磁吸波材料来对电磁波杂波进行吸收损耗,从而实现电子设备的稳定运转。由于受限于设备内空间小、宽频率范围、整机重量等必要因素,对此类材料的综合性能要求已经越来越多,比较典型的有宽带强衰减能力、低密度轻量化、抗扯裂性、高柔韧、高弹性等等。因此,开发一种综合性能优异的柔性电磁材料以解决未来具有预见性的瓶颈问题。本专利技术是开发一种具有电阻损耗、磁损耗、低密度、高强度的柔性电磁损耗复合材料。

2、目前,柔性电磁复合材料主要是在橡胶基体中添加各种类型、不同形貌、不同尺寸大小的吸波剂,来获得在不同频率范围具有电磁吸收功能的柔性材料。但由于橡胶基体分子量高,本征粘度大,导致功能填料的加入总量存在上限,一味提高填料含量虽然能带来电磁特性的增强,但同时也会导致密度变大、柔弹性下降、易扯断、加工困难等诸多问题,影响最终产品在电子设备中实际应用效果。

3、al-co-fe合金具有良好的高温稳定性、耐蚀性,其抗断裂能力、抗拉强度都比传统合金更好,同时具有良好的软磁性能,由于多主元的混乱效应使得其介电常数更低,阻抗匹配更好。但是,从损耗特性上al-co-fe合金仍是以磁性损耗为主,并不利于整体提升对电磁波的衰减极值。另一方面,如果为了提高宽带吸波效能,单纯提升al-co-fe合金含量又会造成柔性材料密度过大,粉体与基体之间的界面性能弱化,影响整体水平。

<br/>

技术实现思路

1、本专利技术目的是将al-co-fe合金粉末通过片状化、活化以及偶联处理,提升粉体与橡胶基体的界面特性,同时与具有介电损耗特性的中空碳纤维进行复合混炼,通过多元材料的功能集成化来提供一种具有宽带强衰减特性、高强度、高韧性、轻质的柔性电磁损耗复合材料。

2、本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的:

3、一种双效损耗的轻质柔性电磁材料的制备方法,包括如下步骤:

4、(1)将al-co-fe粗筛粉末、乙醇倒入球磨罐中,再加入不锈钢磨球进行等离子体球磨处理,湿粉干燥过筛后得原始粉末;

5、(2)将步骤(1)所得原始粉末与钛酸四丁酯、kh-560、正硅酸乙酯、乙酸乙酯混合,干燥后热处理,得活化al-co-fe粉末;

6、(3)将步骤(2)所得活化al-co-fe粉末倒入球磨罐中,再加入氧化锆磨球进行机械球磨处理,得al-co-fe粉末;

7、(4)将步骤(3)所得al-co-fe粉末与中空碳纤维混合,再加入a-151、kh-550、乙醇混合溶液,混合搅拌并干燥处理,得到中间材料;

8、(5)将步骤(4)所得中间材料加入至甲基苯基硅橡胶中,进行初次混胶,得吸波导热电磁浆料;

9、(6)在步骤(5)所得吸波导热电磁浆料中加入气相白炭黑、双二五硫化剂,进行二次混炼,待混合均匀后得柔性电磁浆料;

10、(7)将步骤(6)所得柔性电磁浆料进行热压硫化成型,得双效损耗的轻质柔性电磁材料。

11、优选地,按照质量份数计:

12、步骤(1)中称取250-350份al-co-fe粗筛粉末;

13、步骤(2)中称取1-2份钛酸四丁酯、2-3份kh-560、2-3份正硅酸乙酯、8-10份乙酸乙酯;

14、步骤(4)中称取200-250份al-co-fe粉末、50-100份中空短切碳纤维、6-10份a-151、6.5-10份kh-550、10-15份乙醇;

15、步骤(5)中称取240-280份中间材料、70-110份甲基苯基硅橡胶;

16、步骤(6)中称取5.2-9.5份气相白炭黑、0.7-1.1份双二五硫化剂。

17、优选地,步骤(1)中采用直径6mm、10mm、12mm不锈钢磨球,磨球与al-co-fe粗筛粉末质量比例为10:1-15:1。

18、优选地,步骤(1)中等离子体球磨处理条件包括:在氩气气氛下,放电电压10-15kv,转速250-350rpm下球磨5-8h。

19、优选地,步骤(2)中粉末与溶液的混合时间为5-15min,热处理温度为130-150℃,处理时间3-8min。

20、优选地,步骤(3)中采用直径4mm、10mm氧化锆磨球,氧化锆磨球与活化al-co-fe粉末的质量比例为10:1-15:1。

21、优选地,步骤(3)中机械球磨处理条件包括:转速150-200rpm下球磨10-30min。

22、优选地,步骤(4)中加料次序为先多次将al-co-fe粉末加入混合溶液中,再加入短切中空碳纤维;混合搅拌时间为1-2.5h。

23、优选地,步骤(5)中混炼条件包括:一段10-12rpm持续5-10min,二段50-75rpm持续5-10min,三段15-20rpm持续15-20min,四段8-10rpm持续10-15min,总混炼时间为35-55min。

24、优选地,步骤(6)中混炼条件包括:一段5-10rpm持续5-10min,二段15-20rpm持续15-30min,总混炼时间为20-40min。

25、优选地,步骤(7)中在120-170℃、10-15mpa下热压硫化成型,然后在170℃下后处理40min。

26、一种双效损耗的轻质柔性电磁材料,由上述制备方法制备得到。

27、本专利技术取得了如下有益效果:

28、(1)本专利技术针对al-co-fe粉末电磁衰减特性较低的问题,采用等离子体球磨方式将al-co-fe粗筛粉末由颗粒状转变为片状化结构,改变al-co-fe粉结构形貌提高磁性特征与粉体比表面积,既提升粉体的本征电磁特性,还可以有效降低其在基体中的粉体填充量,从而使得柔性材料轻量化,可实现低填充量下柔性材料高磁导率、高衰减的特性;

29、(2)本专利技术针对球磨后al-co-fe粉末与硅橡胶相容性较差的问题,通过钛酸四丁酯、正硅酸乙酯、kh560水解反应使其在表面呈惰性的al-co-fe片形粉表面沉积杂化层,通过硅源水解反应在al-co-fe表面沉积无机绝缘层,在保证电磁参数稳定的基础上,改善了粉体与基体之间的界面浸润特性,改善了粉体与硅橡胶之间的界面相容性,提高了材料强度与韧性;

30、(3)本专利技术针对损耗机制单一,宽带衰减弱的问题,通过引入中空结构短切碳纤维,将中空结构的短切碳纤维与al-co-fe粉复合,将碳纤维所具有的电导型损耗与al-co-fe的磁性损耗相结合,在硅橡胶基体中形成具有双形结构、双损耗机制的吸波功能相,有效改善了柔性材料在宽带范围的电磁衰减能力。

本文档来自技高网
...

【技术保护点】

1.一种双效损耗的轻质柔性电磁材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按照质量份数计:

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中采用直径6mm、10mm、12mm不锈钢磨球,磨球与Al-Co-Fe粗筛粉末质量比例为10:1-15:1;等离子体球磨处理条件包括:在氩气气氛下,放电电压10-15kV,转速250-350rpm下球磨5-8h。

4.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中粉末与溶液的混合时间为5-15min,热处理温度为130-150℃,处理时间3-8min。

5.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中采用直径4mm、10mm氧化锆磨球,氧化锆磨球与活化Al-Co-Fe粉末的质量比例为10:1-15:1;机械球磨处理条件包括:转速150-200rpm下球磨10-30min。

6.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中加料次序为先多次将Al-Co-Fe粉末加入混合溶液中,再加入短切中空碳纤维;混合搅拌时间为1-2.5h。

7.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)中混炼条件包括:一段10-12rpm持续5-10min,二段50-75rpm持续5-10min,三段15-20rpm持续15-20min,四段8-10rpm持续10-15min,总混炼时间为35-55min。

8.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(6)中混炼条件包括:一段5-10rpm持续5-10min,二段15-20rpm持续15-30min,总混炼时间为20-40min。

9.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(7)中在120-170℃、10-15MPa下热压硫化成型,然后在170℃下后处理40min。

10.一种双效损耗的轻质柔性电磁材料,其特征在于,由权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到。

...

【技术特征摘要】

1.一种双效损耗的轻质柔性电磁材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,按照质量份数计:

3.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中采用直径6mm、10mm、12mm不锈钢磨球,磨球与al-co-fe粗筛粉末质量比例为10:1-15:1;等离子体球磨处理条件包括:在氩气气氛下,放电电压10-15kv,转速250-350rpm下球磨5-8h。

4.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中粉末与溶液的混合时间为5-15min,热处理温度为130-150℃,处理时间3-8min。

5.如权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中采用直径4mm、10mm氧化锆磨球,氧化锆磨球与活化al-co-fe粉末的质量比例为10:1-15:1;机械球磨处理条件包括:转速150-200rpm下球磨10-30min。

6.如权利要求1或2所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员:兰天李南张春波董立超刘鹏飞王树东
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:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1