專利名稱：一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料及其制備方法
一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于復(fù)合材料制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著科學(xué)技術(shù)和電子工業(yè)的高速發(fā)展，各種數(shù)字化、高頻化的電子電器設(shè)備急劇增加并逐步走入人們的生活，它們?cè)趲Ыo人類生活方便和時(shí)尚的同時(shí)，也產(chǎn)生了危害人體健康的第四大污染——電磁輻射。電磁輻射會(huì)對(duì)人體的血液循環(huán)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、 生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)以及大腦神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生不同程度的傷害，引發(fā)各種病變。與此同時(shí)， 電子電器設(shè)備也正向著小型化、輕量化和高密度集成化方向發(fā)展，靈敏度越來越高，很容易受到外界電磁波干擾而出現(xiàn)誤動(dòng)、圖像障礙等。目前，大部分電子電器設(shè)備的外殼采用聚合物材料制備，而聚合物材料本身對(duì)電磁波毫無屏蔽作用，因此，開發(fā)聚合物電磁屏蔽材料已迫在眉睫。
目前，聚合物電磁屏蔽材料主要有導(dǎo)電涂料、金屬敷層屏蔽材料與填充復(fù)合型屏蔽材料三大類，填充復(fù)合型屏蔽材料由于具有良好且穩(wěn)定的電磁屏蔽效能而受到廣泛關(guān)注。目前，常用的合成樹脂有聚苯醚、聚碳酸酯、ABS、尼龍和熱塑性聚酯等；常用的導(dǎo)電填料有碳素系列(碳纖維、炭黑和石墨)和金屬系列(金屬粉末、金屬纖維和金屬合金)。相對(duì)于金屬系列而言，碳素系列導(dǎo)電性較差，需要在其表面涂覆其他金屬材料來提高導(dǎo)電性， 生產(chǎn)成本較高。金屬粉末或合金雖然導(dǎo)電性較好，但需要添加大量粉末或合金才能達(dá)到預(yù)期的屏蔽效果，導(dǎo)致成本較高且聚合物材料的力學(xué)性能下降。與金屬粉末或合金相比，金屬纖維具有較大的長(zhǎng)徑比和接觸面積，當(dāng)填充量相同時(shí)，金屬纖維易形成導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，屏蔽效率高，綜合性能好。目前，一種新型方法——“導(dǎo)電母粒法”解決了制備聚合物電磁屏蔽材料的許多技術(shù)難題，然而此法采用的金屬纖維長(zhǎng)度較短且母粒直徑較小(約2mm)，難以保證金屬纖維之間的充分接觸；另外，由于金屬纖維被增塑的聚合物夾帶到模具中，因此在聚合物停止流動(dòng)的模具邊沿，相對(duì)缺少金屬纖維，從而大大降低聚合物材料的電磁屏蔽效能。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、 設(shè)計(jì)新穎合理且屏蔽效果良好的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，其特征在于，包括上層聚合物和下層聚合物，以及設(shè)置于上層聚合物和下兩層聚合物之間的金屬纖維氈，所述金屬纖維氈的孔隙填充有聚合物。
上述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，所述金屬纖維氈的厚度為 0. 5mm 10mm，上層聚合物的厚度為Imm 25mm，下層聚合物的厚度為Imm 25mm。
上述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，所述聚合物由環(huán)氧樹脂或合成樹脂與固化劑混合均勻后固化而成；所述固化劑為脂肪多元胺類固化劑、脂環(huán)多元胺類固化劑、脂肪芳香多元胺類固化劑、改性胺類固化劑、低分子聚酰胺類固化劑、酸酐類固化劑、 叔胺類固化劑。
上述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，所述脂肪多元胺類固化劑為乙二胺或二乙撐三胺，所述脂環(huán)多元胺類固化劑為二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺或六氫吡啶，所述脂肪芳香多元胺類固化劑為間苯二甲胺，所述改性胺類固化劑為羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚加成物、羥甲基二乙基三胺或氰乙基化二乙撐三胺，所述低分子聚酰胺類固化劑為200固化劑、250固化劑、650固化劑或651固化劑，所述酸酐類固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐或十二烷基代順丁烯二酸酐，所述叔胺類固化劑為三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本發(fā)明還提供了該金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟
步驟一、將直徑為8 μ m 200 μ m的金屬纖維切成長(zhǎng)度為4mm IOOmm的金屬纖維段，然后將金屬纖維段鋪制成厚度為Imm 50mm且表面光滑的金屬纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述金屬纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10’a 10_3Pa，燒結(jié)溫度為1000°C 1300°C的條件下燒結(jié)Ih 汕，得到燒結(jié)金屬纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)金屬纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為0. 5mm 10_，孔隙度為60% 98%的金屬纖維氈；
步驟四、將環(huán)氧樹脂或合成樹脂與固化劑按50 95 5 50的質(zhì)量比混合配制成聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，常溫靜置Ih IOh或加熱至80°C 200°C后靜置Ih IOh得到半固態(tài)聚合物；所述半固態(tài)聚合物的厚度為Imm 25mm ；
步驟六、將步驟三中所述金屬纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過金屬纖維氈上表面 5mm 30_，常溫靜置5h 20h或加熱至80°C 200°C后靜置5h 20h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、本發(fā)明的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎合理且屏蔽效果良好的。
2、本發(fā)明的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
3、本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單、實(shí)現(xiàn)方便、所用設(shè)備均為常用設(shè)備、投入成本低， 可操作性強(qiáng)。
4、采用本發(fā)明的方法可簡(jiǎn)單方便制備出多種高電磁屏蔽效能的金屬纖維/聚合物復(fù)合材料，滿足不同行業(yè)的需求。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上、下兩層聚合物厚度均為 1mm，中間不銹鋼纖維氈厚度為1mm，不銹鋼纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為20 μ m的316L不銹鋼纖維牽切成長(zhǎng)度為IOOmm的不銹鋼纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將不銹鋼纖維段鋪制成厚度為2mm且表面光滑的不銹鋼纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述不銹鋼纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10’a， 燒結(jié)溫度為1250°C的條件下燒結(jié)池，得到燒結(jié)不銹鋼纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)不銹鋼纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為1mm，孔隙度為60%的不銹鋼纖維氈；
步驟四、將環(huán)氧樹脂與乙二胺按95 5的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，常溫靜置IOh得到厚度為 Imm的半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述不銹鋼纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過不銹鋼纖維氈上表面 1. 5mm，常溫靜置20h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1相同，其中不同之處在于所用固化劑為二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、間苯二甲胺、β-羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、650固化劑、651固化劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例3
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上層聚合物厚度為10mm、下層聚合物厚度為5mm，中間銅纖維氈厚度為0. 5mm，銅纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為200 μ m的銅纖維牽切成長(zhǎng)度為IOOmm的銅纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將銅纖維段鋪制成厚度為Imm且表面光滑的銅纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述銅纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10-3 ，燒結(jié)溫度為1030°C的條件下燒結(jié)池，得到燒結(jié)銅纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)銅纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為 0. 5mm，孔隙度為80%的銅纖維氈；
步驟四、將環(huán)氧樹脂與乙二胺按92 8的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，常溫靜置他得到厚度為 5mm的半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述銅纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過銅纖維氈上表面10. 5mm，常溫靜置15h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例4
本實(shí)施例與實(shí)施例3相同，其中不同之處在于所用固化劑為二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、間苯二甲胺、β-羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、650固化劑、651固化劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例5
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上層聚合物厚度為25mm、下層聚合物厚度為25mm，中間!^eCrAl纖維氈厚度為IOmmJeCrAl纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為ΙΟΟμπι的!^eCrAl纖維牽切成長(zhǎng)度為50mm的 FeCrAl纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將!^eCrAl纖維段鋪制成厚度為50mm且表面光滑的!^eCrAl纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述金屬纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10-2 ，燒結(jié)溫度為1300°C的條件下燒結(jié)lh，得到燒結(jié)!^eCrAl纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)!^eCrAl纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為10mm，孔隙度為98%的金屬纖維氈；
步驟四、將環(huán)氧樹脂與650固化劑按50 50的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，常溫靜置Ih得到厚度為 25mm的半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述!^eCrAl纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過i^eCrAl纖維氈上表面 30mm,常溫靜置20h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例6
本實(shí)施例與實(shí)施例5相同，其中不同之處在于所用固化劑為乙二胺、二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、間苯二甲胺、β-羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、651固化劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例7
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上層聚合物厚度為5mm、下層聚合物厚度為8mm，中間不銹鋼纖維氈厚度為2mm，不銹鋼纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為8 μ m的316L不銹鋼纖維牽切成長(zhǎng)度為4mm的不銹鋼纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將不銹鋼纖維段鋪制成厚度為5mm且表面光滑的不銹鋼纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述不銹鋼纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為 2. 3X 10 ,燒結(jié)溫度為1250°C的條件下燒結(jié)3h，得到燒結(jié)不銹鋼纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)不銹鋼纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為2mm，孔隙度為70%的不銹鋼纖維氈；
步驟四、將環(huán)氧樹脂與間苯二甲胺按85 15的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，加熱到80°C后靜置池得到厚度為8mm半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述不銹鋼纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過不銹鋼纖維氈上表面 7mm，加熱到80°C后靜置20h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例8
本實(shí)施例與實(shí)施例7相同，其中不同之處在于所用固化劑為乙二胺、二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、β-羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、650固化劑、651固化劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例9
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上層聚合物厚度為8mm、下層聚合物厚度為5mm，中間!^eCrAl纖維氈厚度為5mm，F(xiàn)eCrAl纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為12μπι的!^eCrAl纖維牽切成長(zhǎng)度為IOOmm的 FeCrAl纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將!^eCrAl纖維段鋪制成厚度為30mm且表面光滑的!^eCrAl纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述!^eCrAl纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10_3Pa， 燒結(jié)溫度為1100°c的條件下燒結(jié)池，得到燒結(jié)!^eCrAl纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)!^eCrAl纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為5mm，孔隙度為85%的!^eCrAl纖維氈；
步驟四、將合成樹脂和羥乙基乙二胺按75 25的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，加熱到200°C后靜置Ih得到厚度為5mm的半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述!^eCrAl纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過i^eCrAl纖維氈上表面 12mm，加熱到200°C后靜置5h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例10
本實(shí)施例與實(shí)施例9相同，其中不同之處在于所用固化劑為乙二胺、二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、間苯二甲胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、650固化劑、651固化齊U、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例11
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的上層聚合物厚度為10mm、下層聚合物厚度為10mm，中間銅纖維氈厚度為5mm，銅纖維氈的孔隙填充有聚合物。
本實(shí)施例的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法為
步驟一、采用牽切設(shè)備將直徑為8 μ m的銅纖維牽切成長(zhǎng)度為60mm的銅纖維段，然后采用無紡鋪氈機(jī)或手工將銅纖維段鋪制成厚度為20mm且表面光滑的銅纖維毛氈；
步驟二、將步驟一中所述銅纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10_3Pa，燒結(jié)溫度為1000°c的條件下燒結(jié)lh，得到燒結(jié)銅纖維氈；
步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)銅纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為 5mm，孔隙度為75%的銅纖維氈；
步驟四、將合成樹脂和二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚的加成物按75 25的質(zhì)量比混合，攪拌均勻得到聚合物溶液；
步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，加熱到100°C后靜置IOh得到厚度為IOmm的半固態(tài)聚合物；
步驟六、將步驟三中所述銅纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過銅纖維氈上表面15mm，加熱到100°C后靜置15h，脫模后得到金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
實(shí)施例12
本實(shí)施例與實(shí)施例11相同，其中不同之處在于所用固化劑為乙二胺、二乙撐三胺、二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺、六氫吡啶、間苯二甲胺、β-羥乙基乙二胺、羥甲基二乙基三胺、氰乙基化二乙撐三胺、200固化劑、250固化劑、650固化劑、651固化劑、甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐、十二烷基代順丁烯二酸酐、三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
本實(shí)施例制備的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能，電磁屏蔽效能在50dB 85dB之間。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本發(fā)明做任何限制，凡是根據(jù)發(fā)明技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、變更以及等效結(jié)構(gòu)變化，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，其特征在于，包括上層聚合物和下層聚合物，以及設(shè)置于上層聚合物和下兩層聚合物之間的金屬纖維氈，所述金屬纖維氈的孔隙填充有聚合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，其特征在于，所述金屬纖維氈的厚度為0. 5mm 10mm，上層聚合物的厚度為Imm 25mm，下層聚合物的厚度為 Imm 25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，其特征在于， 所述聚合物由環(huán)氧樹脂或合成樹脂與固化劑混合均勻后固化而成；所述固化劑為脂肪多元胺類固化劑、脂環(huán)多元胺類固化劑、脂肪芳香多元胺類固化劑、改性胺類固化劑、低分子聚酰胺類固化劑、酸酐類固化劑、叔胺類固化劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，其特征在于，所述脂肪多元胺類固化劑為乙二胺或二乙撐三胺，所述脂環(huán)多元胺類固化劑為二氨甲基環(huán)己烷、孟烷二胺或六氫吡啶，所述脂肪芳香多元胺類固化劑為間苯二甲胺，所述改性胺類固化劑為β-羥乙基乙二胺、二乙撐三胺與環(huán)氧丙烷丁基醚加成物、羥甲基二乙基三胺或氰乙基化二乙撐三胺，所述低分子聚酰胺類固化劑為200固化劑、250固化劑、650固化劑或651 固化劑，所述酸酐類固化劑為甲基四氫鄰苯二甲酸酐、桐油酸酐或十二烷基代順丁烯二酸酐，所述叔胺類固化劑為三乙醇胺、三乙胺或芐基二甲胺。
5.一種制備如權(quán)利要求1或2所述金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟步驟一、將直徑為8 μ m 200 μ m的金屬纖維切成長(zhǎng)度為4mm IOOmm的金屬纖維段， 然后將金屬纖維段鋪制成厚度為Imm 50mm且表面光滑的金屬纖維毛氈；步驟二、將步驟一中所述金屬纖維毛氈置于真空燒結(jié)爐中，在真空度為10-2 10_3Pa，燒結(jié)溫度為1000°C 1300°C的條件下燒結(jié)Ih 汕，得到燒結(jié)金屬纖維氈；步驟三、采用壓制設(shè)備對(duì)步驟二中所述燒結(jié)金屬纖維氈進(jìn)行平整處理，得到厚度為 0. 5mm 10_，孔隙度為60 % 98 %的金屬纖維氈；步驟四、將環(huán)氧樹脂或合成樹脂與固化劑按50 95 5 50的質(zhì)量比混合配制成聚合物溶液；步驟五、將部分步驟四中所述聚合物溶液倒入模具中，常溫靜置Ih IOh或加熱至 80°C 200°C后靜置Ih IOh得到半固態(tài)聚合物；所述半固態(tài)聚合物的厚度為Imm 25mm ；步驟六、將步驟三中所述金屬纖維氈置于步驟五中所述半固態(tài)聚合物上，然后將步驟四中剩余聚合物溶液倒入模具中并控制聚合物溶液液面超過金屬纖維氈上表面5mm 30mm,常溫靜置5h 20h或加熱至80°C 200°C后靜置5h 20h，脫模后得到金屬纖維/ 聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料，包括上層聚合物和下層聚合物，以及設(shè)置于上層聚合物和下兩層聚合物之間的金屬纖維氈，所述金屬纖維氈的孔隙填充有聚合物。另外，本發(fā)明還提供了該金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法。本發(fā)明的金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)新穎合理且屏蔽效果良好。該金屬纖維/聚合物復(fù)合電磁屏蔽材料由聚合物和金屬纖維按一定方式排列構(gòu)成，金屬纖維與聚合物之間結(jié)合良好，而且金屬纖維之間形成良好的冶金結(jié)合，大大提高了復(fù)合材料的電磁屏蔽效能。
文檔編號(hào)B32B27/26GK102514290SQ201110396589
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月4日
發(fā)明者奚正平, 支浩, 敖慶波, 朱紀(jì)磊, 湯慧萍, 王建忠, 馬軍 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院