專利名稱：電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子通信領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代電子電氣設(shè)備工業(yè)的快速發(fā)展，各種無(wú)線通信系統(tǒng)和電子器件數(shù)量急劇增加，導(dǎo)致電磁干擾和電磁兼容現(xiàn)象日益嚴(yán)重，電磁污染問(wèn)題日漸突出，因此，業(yè)界對(duì)電子電氣設(shè)備的電磁兼容越來(lái)越重視。同時(shí)，對(duì)一些電子電氣設(shè)備進(jìn)行電磁屏蔽，可以減少環(huán)境對(duì)設(shè)備或者設(shè)備對(duì)環(huán)境的輻射干擾，使設(shè)備適應(yīng)復(fù)雜工作環(huán)境，確保設(shè)備正常實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能，提高設(shè)備的可靠性、安全性，而且還可以減輕對(duì)自然環(huán)境的電磁污染。目前，電磁屏蔽的主要方法之一是采用各種屏蔽材料對(duì)電磁輻射進(jìn)行有效阻隔與損耗。屏蔽是利用屏蔽體(具有特定性能的材料)阻止或衰減電磁干擾能量的傳輸通道， 從而抑制電磁干擾。屏蔽有兩個(gè)目的限制內(nèi)部輻射的電磁能量泄漏；防止外來(lái)的輻射干擾進(jìn)入。為實(shí)現(xiàn)上述屏蔽目的，相關(guān)技術(shù)中經(jīng)常采用金屬材料作屏蔽網(wǎng)，網(wǎng)孔愈密，屏蔽的效果愈好。采用整體的金屬殼，屏蔽的效果最佳。但這樣所用材料會(huì)隨著網(wǎng)孔的密度愈多而增加，同時(shí)，也增加了屏蔽層的重量。然而，金屬材料的耐腐蝕性能相對(duì)較差，不能滿足戶外比如高酸、高堿或海洋性等環(huán)境。隨著科技的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了各種新型屏蔽材料。高分子屏蔽材料是其中的佼佼者。高分子屏蔽材料，就是利用高分子基體中的導(dǎo)電粒子或摻雜人高分子基體中的導(dǎo)電、 導(dǎo)磁粒子起到屏蔽作用的。因此，也常稱為填充型屏蔽材料。鎳系填充屏蔽材料是目前應(yīng)用最廣泛的金屬充填型屏蔽材料，導(dǎo)電性能優(yōu)良、價(jià)格適中；碳系非金屬填充屏蔽材料質(zhì)量輕、價(jià)格低，但其導(dǎo)電性能相對(duì)較差；復(fù)合填充型屏蔽材料因具有較好的綜合性能越來(lái)越受到市場(chǎng)青睞。這類材料的屏蔽穩(wěn)定性較差，不耐高溫，不耐紫外線，不能滿足承載較大載荷的需求，也不能用于高酸堿等惡劣環(huán)境。此外，還有薄膜屏蔽材料、導(dǎo)電高聚物屏蔽材料、納米屏蔽材料。納米復(fù)合材料具有吸收頻帶寬、多功能、質(zhì)量輕、厚度薄等特點(diǎn)。多層屏蔽結(jié)構(gòu)材料相對(duì)于單層屏蔽結(jié)構(gòu)材料在屏蔽性能方面有較大的提高。但這些材料因其價(jià)格昂貴，穩(wěn)定性等原因，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。以上所述各種現(xiàn)有材料均在某些方面存在一定的局限性，特別是對(duì)戶外環(huán)境適應(yīng)能力較差。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中上述問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中，現(xiàn)有電磁屏蔽材料，穩(wěn)定性較差、成本較高、工藝較復(fù)雜以及難以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境等問(wèn)題，本發(fā)明提供一種電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法，以解決上述問(wèn)題至少之一。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種電磁屏蔽復(fù)合材料，包括基層材料和金屬絲網(wǎng)，其中，該金屬絲網(wǎng)嵌于上述基層材料中。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，包括將基層材料分?jǐn)偟綄?duì)模中；將切割好的金屬絲網(wǎng)，分?jǐn)偟綄?duì)模中的基層材料上面；將對(duì)模閉合，加熱加壓，壓制成型，直到使基層材料流動(dòng)并充滿對(duì)模的模腔，得到電磁屏蔽復(fù)合材料。本發(fā)明中，通過(guò)采用金屬絲網(wǎng)嵌于所述基層材料中，解決了相關(guān)技術(shù)中的電磁屏蔽材料穩(wěn)定性較差、成本較高、工藝較復(fù)雜以及難以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境等問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了電磁屏蔽材料環(huán)境適應(yīng)性良好，成本較低，加工工藝簡(jiǎn)單，適合大批量生產(chǎn)的效果。


此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例1的電磁屏蔽復(fù)合材料剖面示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例2的電磁屏蔽復(fù)合材料的金屬絲網(wǎng)外露表面示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料制備方法示意圖。
具體實(shí)施例方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。一種電磁屏蔽復(fù)合材料，包括基層材料和金屬絲網(wǎng)，其中，上述金屬絲網(wǎng)嵌于基層材料中。在具體應(yīng)用過(guò)程中，由于電磁屏蔽復(fù)合材料的屏蔽性能是通過(guò)金屬絲網(wǎng)的屏蔽效能實(shí)現(xiàn)的，并且上述金屬絲網(wǎng)可以內(nèi)嵌于基層材料中，因此增強(qiáng)了上述電磁屏蔽復(fù)合材料的穩(wěn)定性和使用壽命。優(yōu)選地，基層材料為片狀模塑料(Sheet Moulding Compound，簡(jiǎn)稱為SMC)材料。 由于基層材料為SMC材料，SMC材料耐高溫、抗腐蝕、耐老化、高壓防護(hù)性能好、電絕緣性強(qiáng)， 因此上述電磁屏蔽復(fù)合材料能夠適應(yīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等各種惡劣環(huán)境。優(yōu)選地，金屬絲網(wǎng)為通信用鍍鋅低碳鋼絲。優(yōu)選地，金屬絲網(wǎng)嵌于基層材料外表面或基層材料內(nèi)部。這樣可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電方式的靈活性。 優(yōu)選地，金屬絲網(wǎng)一部分嵌于基層材料外表面，其余部分嵌于基層材料內(nèi)部。這樣可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電方式的靈活性。通過(guò)上述實(shí)施例可以看出，采用SMC材料和方法，材料比重較輕，環(huán)境適應(yīng)性良好，性能穩(wěn)定，成本較低，模壓制品成型周期短，適合大批量生產(chǎn)。為更好地理解上述實(shí)施例，以下結(jié)合具體實(shí)例詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)例1圖1為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例1的電磁屏蔽復(fù)合材料剖面示意圖。如圖1所示，電磁屏蔽復(fù)合材料由SMC基層101、金屬絲網(wǎng)與SMC基層結(jié)合層102、金屬絲網(wǎng)層103組成。其中，當(dāng)金屬絲網(wǎng)層103壓入或內(nèi)嵌在SMC基層101內(nèi)部時(shí)，則不單獨(dú)存在金屬絲網(wǎng)層103，電磁屏蔽復(fù)合材料僅由SMC基層101和金屬絲網(wǎng)與SMC基層結(jié)合層102組成。實(shí)例2
圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)例3的電磁屏蔽復(fù)合材料的金屬絲網(wǎng)外露表面示意圖。如圖2所示，電磁屏蔽復(fù)合材料包括SMC基材201和金屬絲網(wǎng)202。產(chǎn)品成型后，金屬絲網(wǎng)202 嵌入到SMC基材201中，形成一層屏蔽層。金屬絲網(wǎng)202可以根據(jù)需要嵌入到SMC基層201 中不同深度或位置。本實(shí)例中，電磁屏蔽復(fù)合材料可以根據(jù)需求，通過(guò)模具設(shè)計(jì)將金屬絲網(wǎng)加扎在內(nèi)層、表層、部分外露等，靈活實(shí)現(xiàn)各種導(dǎo)電需求。實(shí)例3本實(shí)例提供SMC和金屬絲網(wǎng)模壓成型。其中，SMC的密度為1. 75 1. 95g/cm3, 拉伸彈性模量約lOOOOMPa，斷裂拉伸應(yīng)力約65MPa，彎曲彈性模量約9500MPa，彎曲強(qiáng)度約 155MPa，屬于熱固性模塑料，片狀。金屬絲網(wǎng)可按電磁屏蔽要求靈活選擇，包括金屬絲網(wǎng)的材質(zhì)、金屬絲網(wǎng)目數(shù)等。復(fù)合材料質(zhì)量較輕，SMC耐腐蝕能力強(qiáng)，戶外產(chǎn)品應(yīng)用壽命可達(dá)20年。由本實(shí)例可以看出，本實(shí)例提供了一種質(zhì)量較輕、耐腐蝕性能優(yōu)良的復(fù)合材料，解決了相關(guān)技術(shù)中現(xiàn)有金屬電磁屏蔽材料——質(zhì)量較重、耐腐蝕能力較差等問(wèn)題。同時(shí)由于屏蔽性能由SMC嵌入的金屬絲網(wǎng)層保證，性能穩(wěn)定。SMC耐高溫、抗腐蝕、耐老化、高壓防護(hù)性能好、電絕緣性強(qiáng)，能夠適應(yīng)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等各種惡劣環(huán)境。本發(fā)明實(shí)施例還提供一種電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，包括將基層材料分?jǐn)偟綄?duì)模中；將切割好的金屬絲網(wǎng)，分?jǐn)偟綄?duì)模中的基層材料上面；將對(duì)模閉合，加熱加壓，壓制成型，直到使基層材料流動(dòng)并充滿對(duì)模的模腔，得到電磁屏蔽復(fù)合材料。優(yōu)選地，基層材料為片狀模塑料SMC材料。優(yōu)選地，金屬絲網(wǎng)為通信用鍍鋅低碳鋼絲。優(yōu)選地，將金屬絲網(wǎng)壓入基層材料中一定深度，使電磁屏蔽復(fù)合材料中的金屬絲網(wǎng)嵌于基層材料外表面或基層材料內(nèi)部。優(yōu)選地，將金屬絲網(wǎng)壓入基層材料中一定深度，使電磁屏蔽復(fù)合材料中的金屬絲網(wǎng)一部分嵌于基層外表面，其余部分嵌于基層內(nèi)部。以下結(jié)合圖3及實(shí)例3詳細(xì)說(shuō)明上述優(yōu)選實(shí)施方式。實(shí)例3本實(shí)例中，選擇電氣用纖維增強(qiáng)不飽和聚酯模塑料作為SMC基層材料，和通信用鍍鋅低碳鋼絲19#(標(biāo)準(zhǔn)目數(shù)19目，篩孔尺寸1.00mm)作為模壓基礎(chǔ)材料，并按照工藝設(shè)計(jì)要求裁剪一定數(shù)量和形狀。其中，電氣用纖維增強(qiáng)不飽和聚酯模塑料采用國(guó)標(biāo) SMC-UP (GF30+MD40)，Q，F(xiàn)R/130，其中，SMC表示片狀模塑料，UP表示不飽和聚酯樹(shù)脂，GF30 表示玻纖含量27. 5 % 32. 5 %，MD40表示礦粉含量42. 5 % 47. 5 %，Q表示壓制模塑工藝，F(xiàn)R表示阻燃，130表示溫度指數(shù)彡130°C。如圖3所示，該方法包括第一，將金屬模具凹模301和凸模304設(shè)計(jì)、加工完畢；第二，將一定量的片狀SMC基材302，分?jǐn)偟浇饘侔寄?01中；第三，將切割好的金屬絲網(wǎng)303，分?jǐn)偟浇饘侔寄?01中片狀SMC基材302上面；第四，將金屬凸模304下移至與金屬絲網(wǎng)303接觸，加熱(160°C )、加壓(18MPa)，然后，凸模304繼續(xù)下移，實(shí)現(xiàn)凸模304與凹模301的閉合，完成壓制成型；第五，在該溫度(160°C )和該壓力(18MPa)下使凸模304和凹模301保持180s閉合，使片狀SMC基材302塑化、流動(dòng)并充滿模腔，使金屬絲網(wǎng)303壓入片狀SMC基材302中一定深度，并使產(chǎn)品固化，得到最終的制品即電磁屏蔽復(fù)合材料。本實(shí)例中，SMC生產(chǎn)工藝流程主要包括樹(shù)脂糊制備、上糊操作、纖維切割沉降、浸漬、稠化、制片等過(guò)程，由于上述工藝流程可以在相關(guān)技術(shù)中查詢得知，此處不再贅述。然后將片狀SMC攤放到模具中，并按要求將金屬絲網(wǎng)也攤放到模具中，最后，加熱、加壓、賦型、 保溫完成加工。產(chǎn)品性能穩(wěn)定，工藝簡(jiǎn)單，成本較低。需要指出的是，本實(shí)例中，上述SMC基層材料可以選用其它類似材料，并不限于采用國(guó)標(biāo) SMC-UP (GF30+MD40)，Q，F(xiàn)R/130。綜合上述實(shí)施例，電磁屏蔽復(fù)合材料的屏蔽性能是通過(guò)金屬絲網(wǎng)的屏蔽效能實(shí)現(xiàn)的，而環(huán)境適應(yīng)性是通過(guò)SMC材料屬性決定的。金屬絲網(wǎng)和SMC材料產(chǎn)品成熟，加工工藝簡(jiǎn)單，成本較低，從而決定這種電磁屏蔽復(fù)合材料成本較低。金屬絲網(wǎng)和SMC質(zhì)量密度都較小，復(fù)合材料質(zhì)量密度也較小。導(dǎo)電方式的靈活性可以通過(guò)金屬絲網(wǎng)在復(fù)合材料中的層分布和加扎方式來(lái)實(shí)現(xiàn)并通過(guò)模具設(shè)計(jì)進(jìn)行控制。解決了相關(guān)技術(shù)中的電磁屏蔽材料，穩(wěn)定性較差、成本較高、工藝較復(fù)雜以及難以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境等問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了電磁屏蔽材料環(huán)境適應(yīng)性良好，成本較低，加工工藝簡(jiǎn)單，適合大批量生產(chǎn)的效果。以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、 等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電磁屏蔽復(fù)合材料，其特征在于，包括基層材料和金屬絲網(wǎng)，其中， 所述金屬絲網(wǎng)嵌于所述基層材料中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述基層材料為片狀模塑料SMC材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)為通信用鍍鋅低碳鋼絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)嵌于所述基層材料的外表面或所述基層材料的內(nèi)部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的復(fù)合材料，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)一部分嵌于所述基層材料外表面，其余部分嵌于所述基層材料內(nèi)部。
6.一種電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括 將基層材料分?jǐn)偟綄?duì)模中；將切割好的金屬絲網(wǎng)，分?jǐn)偟剿鰧?duì)模中的基層材料上；將所述對(duì)模閉合，加熱加壓，壓制成型，直到使所述基層材料流動(dòng)并充滿所述對(duì)模的模腔，得到電磁屏蔽復(fù)合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述基層材料為片狀模塑料SMC材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述金屬絲網(wǎng)為通信用鍍鋅低碳鋼絲。
9.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括將所述金屬絲網(wǎng)壓入所述基層材料中一定深度，使所述電磁屏蔽復(fù)合材料中的所述金屬絲網(wǎng)嵌于所述基層材料外表面或所述基層材料內(nèi)部。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至8任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括將所述金屬絲網(wǎng)壓入所述基層材料中一定深度，使所述電磁屏蔽復(fù)合材料中的所述金屬絲網(wǎng)一部分嵌于所述基層材料外表面，其余部分嵌于所述基層材料內(nèi)部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法，其中，上述電磁屏蔽復(fù)合材料，包括基層材料和金屬絲網(wǎng)，其中，該金屬絲網(wǎng)嵌于上述基層材料中。采用本發(fā)明提供的上述技術(shù)方案，解決了相關(guān)技術(shù)中的電磁屏蔽材料穩(wěn)定性較差、成本較高、工藝較復(fù)雜以及難以適應(yīng)戶外惡劣環(huán)境等問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了電磁屏蔽材料環(huán)境適應(yīng)性良好，成本較低，加工工藝簡(jiǎn)單，適合大批量生產(chǎn)的效果。
文檔編號(hào)B32B15/08GK102166848SQ201010611910
公開(kāi)日2011年8月31日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者鄭華偉 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司