本發(fā)明屬于X-射線屏蔽材料技術領域，具體涉及一種具有X-射線屏蔽性能、超薄、超輕的柔性納米金屬/納米纖維復合膜及其制備方法。

背景技術：

X-射線是一種波長極短、頻率極高、能量很大、穿透能力很強的電磁波。其波長約在0.001～100nm，能量范圍在0.1eV～10GeV。隨著對X-射線研究的深入和發(fā)展，X-射線的應用廣泛的分布在醫(yī)院、核電站、半導體加工、電子元器件各個領域，如醫(yī)院里使用的透射影像學、X-射線斷層成像、心血管成形技術，防核輻射服等等。長期接觸X-射線的工作者，身體會受到極大的危害，可使生物細胞受到抑制、破壞甚至壞死，致使機體發(fā)生不同程度病變。同時宇宙射線、航空航天、雷達、電子通訊、家用電器等現(xiàn)代化設備產生了大量的微波輻射，日益的危害著人們的生活環(huán)境及身體健康。

現(xiàn)有的X-射線防護服主要為含鉛硫化橡膠，在X-射線弱吸收區(qū)對X-射線散射強，沉而笨重，每件達15kg，厚度為2.5～5mm，無舒適感。另外，鉛具有毒性，不利與皮膚接觸，廢棄物對環(huán)境污染較大，所以尋找一種輕質無毒X-射線屏蔽材料得到越來越多的關注。

納米材料是指材料組分的特征尺寸在納米級別(1～100nm)的材料，是介于宏觀物質和微觀原子、分子的中間領域，是一種新的結構狀態(tài)。納米材料由于具有一系列的特殊結構，使其在光、電、磁等物理性質方面發(fā)生質的變化，不僅可以有效的屏蔽電磁波，并且對高能射線有較強的吸收，是一種極具發(fā)展前途的電磁波及X-射線屏蔽材料。

近些年來，高壓靜電紡納米纖維在電磁屏蔽領域被學者們廣泛的研究，但對X-射線等高能射線的屏蔽研究較少。靜電紡納米纖維由于其納米尺寸且具有大的比表面積、高的孔隙率等特點，使其有利于對X-射線的吸收且使入射的X-射線難以溢出，通過層層吸收與反射達到有效的X-射線屏蔽。同時也可以有效的屏蔽日常生活中的微波輻射，實現(xiàn)對寬頻段電磁波的有效阻隔

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種具有X-射線屏蔽性能的超輕超薄柔性納米金屬/納米纖維復合膜及其制備方法。

一種具有X-射線阻隔性能的超輕超薄柔性納米金屬/納米纖維復合膜，該膜以靜電紡絲技術與金屬化學沉積技術相結合的方法，在有機納米纖維的表面上構筑特定形貌的、連續(xù)緊密堆積的金屬納米粒子，形成納米金屬沉積的納米纖維膜，再通過熱壓或樹脂類強化劑層層疊加，其密度僅為純金屬的5％～20％，電導率表現(xiàn)出各向異性，橫向電導率具有金屬電導率的性質，縱向電導率為橫向電導率的千萬分之一。利用金屬納米粒子的吸收損耗、纖維膜層間的多次反射、納米結構散射和宏觀結構散射，使入射的X-射線難以溢出，從而達到有效的吸收，獲得性能良好的新型全納米結構X-射線等寬頻段電磁防護材料。

其中，該納米纖維復合膜具有極好的柔韌性和機械強度。

其中，該納米纖維復合膜內部的單根纖維直徑平均為150～650nm，纖維上生長的金屬納米粒子的平均直徑為30～150nm，單層納米纖維復合膜的平均厚度為20～50μm。

上述具有良好X-射線屏蔽性能的超輕、超薄柔性納米金屬/納米纖維復合膜的制備方法包括以下幾個步驟：

(1)高壓靜電紡絲：將聚丙烯腈和聚氨酯加入到N，N-二甲基甲酰胺中，加熱攪拌至聚丙烯腈和聚氨酯完全溶解，再加入金屬鹽(硝酸銀、氯金酸、硝酸銅、硝酸鋅、硝酸鎳、硝酸鐵、硝酸銦、氯鉑酸、硝酸鈀、硝酸鈷、硝酸錮、硝酸鉛、硝酸錫或氯化鎢中的一種)，避光攪拌得到均勻、透明、穩(wěn)定的紡絲溶液，然后進行高壓靜電紡絲，制得聚丙烯腈/聚氨酯/金屬鹽復合的前驅體纖維，干燥后得到聚丙烯腈/聚氨酯/金屬鹽復合納米纖維；

(2)微波還原：將步驟(1)得到的復合納米纖維膜浸入到氫氧化鈉和乙二醇的混合溶液中，進行微波還原，得到在納米纖維表面生長有金屬粒子的種子膜；

(3)金屬化學沉積：將步驟(2)得到的種子膜浸入到與步驟(1)中使用的金屬鹽相對應的金屬鹽溶液中進行如下之一的化學沉積：

①化學沉積銀或金：將步驟(2)得到的種子膜放入銀氨溶液或氯金酸溶液中，然后向其中加入葡萄糖水溶液，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌，干燥，從而得到銀或金納米粒子/納米纖維復合膜；

②化學沉積銅或鋅：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸銅或硝酸鋅水溶液中，然后向其中加入甲醛、酒石酸鉀鈉、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀的混合水溶液，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到銅或鋅納米粒子/納米纖維復合膜。

③化學沉積鎳、鐵或銦：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸鎳、硝酸鐵或硝酸銦水溶液中，然后向其中加入硼氫化鈉、乙二胺、氫氧化鈉、亞鐵氰化鉀的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鎳、鐵或銦納米粒子/納米纖維復合膜。

④化學沉積鉑：將步驟(2)得到的種子膜放入氯鉑酸水溶液中，然后向其中加入水合肼、乙二胺的混合水溶液，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鉑納米粒子/納米纖維復合膜。

⑤化學沉積鈀、鈷或鉻：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸鈀、硝酸鈷或硝酸鉻的水溶液中，然后向其中加入次磷酸鈉、檸檬酸鈉、氯化銨的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鈀、鈷或鉻納米粒子/納米纖維復合膜。

⑥化學沉積鉛或錫：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸鉛或硝酸錫水溶液中，然后向其中加入鹽酸、次磷酸鈉、硫脲的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鉛或錫納米粒子/納米纖維復合膜

⑦化學沉積鎢、鎢-銀合金：將步驟(2)得到的種子膜放入氯化鎢或硝酸銀和氯化鎢的混合水溶液中，然后向其中加入氨水、冰醋酸、水合肼的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鎢或鎢-銀合金納米粒子/納米纖維復合膜。

⑧化學沉積鎳-鎢-磷、鎳-鐵-磷、鎳-銅-磷、鎳-鈷-磷、鈷-鐵-磷、鈷-銅-磷或鈷-鎢-磷合金：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸鎳和氯化鎢、硝酸鎳和硝酸鐵、硝酸鎳和硝酸銅、硝酸鎳和硝酸鈷、硝酸鈷和硝酸鐵、硝酸鈷和硝酸銅或硝酸鈷和氯化鎢的水溶液中，然后向其中加入次磷酸鈉、檸檬酸鈉、酒石酸鉀鈉、氯化銨、乳酸、氨水的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鎳-鎢-磷、鎳-鐵-磷、鎳-銅-磷、鎳-鈷-磷、鈷-鐵-磷、鈷-銅-磷或鈷-鎢-磷合金納米粒子/納米纖維復合膜。

⑨化學沉積鉛-錫合金：將步驟(2)得到的種子膜放入硝酸鉛和硝酸錫水溶液中，然后向其中加入鹽酸、次磷酸鈉、硫脲的混合水溶液，加熱，輕微震蕩一段時間后取出，洗滌干燥，從而得到鉛-錫納米粒子/納米纖維復合膜。

(4)多層膜的疊加：將步驟(3)得到的長有納米金屬或合金粒子的納米纖維進行多層疊加，并通過熱壓得到納米金屬/納米纖維復合膜。

其中，步驟(1)中，紡絲溶液中聚丙烯腈的質量分數為2％～10％，聚氨酯的質量分數為2％～10％，55℃～85℃攪拌下6～10h；金屬鹽的質量為聚丙烯腈和聚氨酯質量和的5％～30％，避光攪拌15～30h；靜電紡絲的工藝參數為：紡絲電壓10～20kV，接收距離為15～30cm，噴絲頭直徑為0.8～1.5mm，紡絲溫度為15～30℃，紡絲濕度小于60％；接收板厚度為50～80μm的鋁箔。

其中，步驟(2)中，乙二醇中氫氧化鈉的質量分數為5～25％，微波還原時間為10～40s，微波的功率為500W；

其中，步驟(3)①中，銀氨溶液的濃度為0.01～0.08M、氯金酸水溶液的濃度為0.5～5g/L、葡萄糖水溶液的濃度為20～60g/L，常溫下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)②中，硝酸銅或硝酸鋅水溶液的濃度為5～50g/L、甲醛水溶液的濃度為10～50mL/L、酒石酸鉀鈉水溶液的濃度為10～50g/L、氫氧化鈉水溶液的濃度為5～30g/L、亞鐵氰化鉀水溶液的濃度為0.2～1.0mg/L，常溫下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)③中，硝酸鎳、硝酸鐵、硝酸銦水溶液的濃度為5～40g/L、硼氫化鈉水溶液的濃度為0.4～2.0g/L、乙二胺水溶液的濃度為30～80g/L、氫氧化鈉水溶液的濃度為90～140g/L、亞鐵氰化鉀水溶液的濃度為15～40mg/L，60～95℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)④中，氯鉑酸水溶液的濃度為0.01～0.08M、水合肼水溶液的濃度為0.05～2g/L、乙二胺水溶液的濃度為0.5～5g/L，常溫下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)⑤中，硝酸鈀、硝酸鈷或硝酸鉻水溶液的濃度為5～40g/L、次磷酸鈉水溶液的濃度為10～50g/L、檸檬酸鈉水溶液的濃度為20～50g/L、氯化銨水溶液的濃度為20～50g/L，溫度在40～90℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)⑥中，硝酸鉛或硝酸錫水溶液的濃度為5～40g/L、鹽酸水溶液的濃度為30～100g/L、次磷酸鈉水溶液的濃度為30～80g/L、硫脲水溶液的濃度為80～150g/L，溫度在50～90℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)⑦中，硝酸銀水溶液的濃度為2～15g/L、氯化鎢水溶液的濃度為5～50g/L、氨水的濃度為20～90ml/L、冰醋酸水溶液的濃度為10～80g/L、水合肼水溶液的濃度為2～40mg/L，60～95℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)⑧中，硝酸鎳和鎢酸鈉、硝酸鎳和硝酸鐵、硝酸鎳和硝酸銅、硝酸鎳和硝酸鈷、硝酸鈷和硝酸鐵、硝酸鈷和硝酸銅、硝酸鈷和氯化鎢水溶液的濃度為10～80g/L、次磷酸鈉水溶液的濃度為5～30g/L、檸檬酸鈉水溶液的濃度為50～250g/L、酒石酸鉀鈉水溶液的濃度為10～80g/L、氯化銨水溶液的濃度為10～50g/L、乳酸水溶液的濃度為5～20mg/L、氨水水溶液的濃度為5～30g/L，溫度在50～90℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(3)⑨中，硝酸鉛或硝酸錫水溶液的濃度為5～40g/L、鹽酸水溶液的濃度為30～100g/L、次磷酸鈉水溶液的濃度為30～80g/L、硫脲水溶液的濃度為80～150g/L，溫度在50～80℃下輕微震蕩反應30～120min；

其中，步驟(4)中，熱壓溫度為50～90℃，熱壓時間為2～8min,壓力為10～40Kg/cm²。

一種具有良好X-射線屏蔽性能的納米金屬/納米纖維復合柔性膜的制備方法可在有機納米纖維上可生長不同種類的金屬納米粒子或合金納米粒子，金屬納米粒子為Ag、Cu、Ni、Au、Ln、Zn、Fe、Co、Cr、Sn、Pa、Pt或W中的一種；合金納米粒子為W-Ag、Ni-Cu-P、Ni-Co-P、Ni-Cr-P、Co-Fe-P或Co-Cu-P中的一種；納米粒子的形貌為片狀、棒狀、球狀、網狀、線狀、花狀或針狀中的一種。

本發(fā)明所制備的材料可以實現(xiàn)X-射線強度在40～150keV，160～320mX/s范圍內的有效防護。通過納米纖維膜的層層疊加，當疊加厚度為1mm時屏蔽效率可達10個鋁當量。

本發(fā)明所得的納米金屬/納米纖維復合膜的阻隔性能利用醫(yī)用成像X-射線機進行測試，其X-射線強度為40～150keV，160～320mX/s。如將該納米纖維復合膜放置于該X-射線機下，用強度為40～150keV，160～320mX/s的X-射線在距離復合納米纖維膜60mm的距離處照射(曝光時間為0.125s)，并測量該條件下標準厚度鋁板的X-射線強度，與本發(fā)明材料進行對比，計算材料的鋁當量。

相比于現(xiàn)有技術，本發(fā)明具有以下優(yōu)勢：

(1)本發(fā)明以金屬納米粒子/納米纖維為模板生長外層金屬納米粒子，粒子分布均勻、堆積緊密連續(xù)，使復合膜即具有金屬的導電性，又具有有機納米纖維的柔韌性。

(2)通過對金屬納米粒子/納米纖維的化學沉積后處理技術，可在有機納米纖維上生長不同種類的可通過化學沉積的金屬粒子及其合金如Ag、Au、Cu、Zn、Ni、Fe、Ln、Pt、Pd、Co、Cr、Pb、Sn、W及W-Ag、Ni-W-P、Ni-Fe-P、Ni-Cu-P、Ni-Co-P、Co-Fe-P、Co-Cu-P、Co-W-P。同時可以控制金屬粒子的形貌如形成片狀、棒狀、球狀、網狀、線狀等。

(3)在有機納米纖維上生長不同形貌的無機金屬納米粒子，由于其特殊的屏蔽機理和散射性質及多層不同的納米金屬/納米纖維膜間的相互匹配性，實現(xiàn)對X-射線的有效吸收，極大提高了對X-射線的屏蔽性能。

(4)所得納米纖維復合膜電導率表現(xiàn)出各向異性，橫向電導率具有金屬電導率的性質，縱向電導率為橫向電導率的千萬分之一，如實施例1中，金屬銀納米粒子/納米纖維的橫向電導率為7.397*10⁶S/m，縱向電導率為0.042S/m；重量輕，其密度僅為純金屬的5％～20％；厚度薄，50μm厚的復合納米纖維膜的屏蔽效果相當于6cm厚的鋁板；阻隔性能強；具有較好的柔韌性和機械強度。

附圖說明

圖1為實施例中所制備的具有X-射線屏蔽性能的超輕超薄柔性納米金屬/納米纖維復合材料的SEM照片(a)納米銀粒子/納米纖維SEM照片；(b)納米銅粒子/納米纖維SEM照片；(c)納米鎳粒子/納米纖維SEM照片；(d)納米鎢-銀合金粒子/納米纖維SEM照片。圖中銀、銅、鎳、鎢-銀合金粒子直徑平均是30nm，大多數粒子呈球型位于納米纖維外側，并面朝各個方向；銅納米粒子為錐形，緊密堆積在納米纖維表面，大多數與纖維表面垂直。

圖2為實施例中所制備的具有X-射線屏蔽性能的超輕超薄柔性納米金屬/納米纖維復合材料的XRD譜圖(a)納米銀粒子/納米纖維XRD譜圖；(b)納米銅粒子/納米纖維XRD譜圖；(c)納米鎳粒子/納米纖維XRD譜圖；(d)納米鎢-銀合金粒子/納米纖維XRD譜圖。圖(a)中的五個衍射峰2θ＝37.9°、44.3°、64.4°、77.3°、81.4°對應立方金屬銀的(1 1 1)、(2 0 0)、(2 2 0)、(3 1 1)、(2 2 2)晶面；圖(b)中的三個衍射峰2θ＝43.69°、50.63°、74.25°對應立方金屬銅的(111)、(200)、(220)晶面；圖(c)中的三個衍射峰2θ＝44.67°、51.69°、76.77°對應面心立方金屬鎳的(1 1 1)、(2 0 0)、(2 2 2)晶面；圖(d)中的五個衍射峰2θ＝37.9°、44.3°、64.4°、77.3°、81.4°對應立方金屬鎢-銀合金的(1 1 1)、(2 0 0)、(2 2 0)、(3 1 1)、(2 2 2)晶面；

圖3為實施例中所制備的具有X-射線屏蔽性能的超輕超薄柔性納米金屬/納米纖維復合材料X-射線屏蔽照片(a)納米銀粒子/納米纖維X-射線屏蔽照片；(b)納米銅粒子/納米纖維X-射線屏蔽照片；(c)納米鎳粒子/納米纖維X-射線屏蔽照片；(d)納米鎢-銀合金粒子/納米纖維X-射線屏蔽照片；(e)1～10mm標準鋁梯X-射線屏蔽照片。圖(a)中0.5mm厚的納米銀粒子/納米纖維通過灰度值計算，其X-射線屏蔽效率為6個鋁當量；圖(b)中0.5mm厚的納米銅粒子/納米纖維通過灰度值計算，其X-射線屏蔽效率為3.5個鋁當量；圖(c)中0.5mm厚的納米鎳粒子/納米纖維通過灰度值計算，其X-射線屏蔽效率為5個鋁當量；圖(d)中0.5mm厚的納米鎢-銀合金粒子/納米纖維通過灰度值計算，其X-射線屏蔽效率為5.5個鋁當量；

具體實施方式

下面的實施例將對本發(fā)明做進一步說明。應理解，這些實施案例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的保護范圍。

實施例1

步驟1，將0.4g聚丙烯腈(Mn＝80000)、0.6g聚氨酯(Mn＝8000)加入到盛有10g N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的錐形瓶中，于60℃水浴加熱并磁力攪拌6h至聚合物完全溶解，然后加入0.2g硝酸銀常溫避光攪拌20h制得均勻、透明、穩(wěn)定的紡絲溶液。將其移入靜電紡絲裝置的噴絲管中，在電壓為15kV、接受距離為15cm、噴絲頭直徑為1.2mm、環(huán)境溫度25℃、濕度為35％的條件下進行靜電紡絲制得聚丙烯腈/聚氨酯/硝酸銀復合前驅體纖維，并將收集到的前驅體纖維放入烘箱中內65℃干燥12h。

步驟2，將步驟1所得的復合納米纖維膜浸入6.5g氫氧化鈉和100mL乙二醇的混合溶液中，在微波爐中500W微波處理10s，得到在納米纖維表面長有金屬粒子的種子膜。

步驟3，化學沉積銀：將0.5g硝酸銀加入50mL去離子水中，攪拌均勻后緩慢滴加氨水至溶液變?yōu)槌吻宓玫姐y氨溶液，將步驟2得到的種子膜放入該溶液中，隨后加入50mL溶有2g葡萄糖的水溶液，輕微振蕩30min。將纖維膜從鍍液中取出，去離子水洗滌數次，在65℃下干燥12h，得到銀納米粒子/納米纖維復合膜，其平均厚度為40μm，金屬粒子呈球型位于納米纖維外側，并面朝各個方向，通過控制化學沉積的時間可得到長有不同直徑金屬粒子的納米纖維(如圖1(a)，掃描電子顯微鏡照片；如圖2(a)，XRD譜圖)。

步驟4，多層膜疊加：將得到的銀納米粒子/納米纖維復合膜進行多層疊加，通過熱壓得到0.5mm厚的銀納米粒子/納米纖維復合膜，熱壓溫度60℃，熱壓時間3min，壓力20Kg/cm²，在X-射線強度為120keV，320mX/s下其屏蔽性能相當于6個鋁當量(如圖3(a)X-射線屏蔽照片)。得到的單層銀納米粒子/納米纖維復合膜的密度為1.71g/cm³，為純銀密度10.49g/cm³的16％；通過四探針測量其橫向電導率為7.397*10⁶S/m，縱向電導率為0.042S/m。拉伸強度為6.01MPa，斷裂伸長率為3.56％。

實施例2

步驟1，將0.5g聚丙烯腈、0.5g聚氨酯加入到盛有10g N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的錐形瓶中，于55℃水浴加熱并磁力攪拌6h至聚合物完全溶解，然后加入0.25g硝酸銅，常溫避光攪拌20h制得均勻、透明、穩(wěn)定的紡絲溶液。將其移入紡絲管中，在電壓為15kV、接受距離為15cm、噴絲頭直徑為1.2mm、環(huán)境溫度為25℃、濕度為35％的條件下進行靜電紡絲，制得聚丙烯腈/聚氨酯/硝酸銅復合前驅體纖維，并將收集到的纖維放入烘箱中內65℃干燥12h。

步驟2，將所得的金屬鹽/纖維膜浸入8g氫氧化鈉、100mL乙二醇的混合溶液中，在微波爐中微波20s，得到在納米纖維表面長有金屬粒子的種子膜。

步驟3，化學沉積銅：將1.8g硫酸銅加入50mL去離子水中，攪拌均勻后將步驟2得到的種子膜放入上述溶液中，隨后加入50mL含有1.5mL甲醛、1.8g酒石酸鉀鈉、0.8g氫氧化鈉、0.05mg亞鐵氰化鉀的混合溶液，輕微振蕩30min。將纖維膜從鍍液中取出，去離子水洗滌數次，在65℃下干燥12h。得到銅納米粒子/納米纖維復合膜，其平均厚度為45μm，銅納米粒子為錐形，緊密堆積在納米纖維表面，大多數與纖維表面垂直，通過控制化學沉積的時間可得到長有不同長度的錐形金屬粒子的納米纖維(如圖1(b)，掃描電子顯微鏡照片；如圖2(b)，XRD譜圖)。

步驟4，多層膜疊加：將得到的銅納米粒子/納米纖維復合膜多進行多層疊加，通過熱壓得到0.5mm厚的銅納米金屬/納米纖維復合膜，熱壓溫度60℃，熱壓時間3min，壓力為20Kg/cm²，在X-射線強度為120keV，320mX/s下其屏蔽性能X-射線屏蔽性能相當3.5個鋁當量(如圖3(b)X-射線屏蔽照片)。得到的銅納米粒子納米纖維膜的密度為0.574g/cm³，為純銅密度8.96g/cm³的6.4％；通過四探針測量其橫向電導率為1.880*10⁴S/m，縱向電導率為0.0267S/m。拉伸強度為7.23MPa，斷裂伸長率為13.18％。

實施例3

步驟1，將0.6g聚丙烯腈、0.4g聚氨酯加入到盛有10g N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的錐形瓶中，于60℃水浴加熱并磁力攪拌6h至聚合物完全溶解，然后加入0.2g硝酸鎳常溫避光攪拌20h制得均勻、透明、穩(wěn)定的紡絲溶液。將其移入靜電紡絲裝置中，在電壓為15kV、接受距離為15cm、噴絲頭直徑為1.2mm、環(huán)境溫度為25℃、濕度為35％的條件下進行靜電紡絲，制得聚丙烯腈/聚氨酯/硝酸鎳復合前驅體纖維，并將收集到的復合纖維放入烘箱中內65℃干燥12h。

步驟2，將所得的納米纖維膜浸入8.5g氫氧化鈉和100mL乙二醇的混合溶液中，在微波爐中微波30s，得到在納米纖維表面長有金屬粒子的種子膜。

步驟3，化學沉積鎳：將1.5g氯化鎳加入50mL去離子水中，攪拌均勻后將步驟2得到的種子膜放入上述溶液中，隨后加入50mL含有0.08g硼氫化鈉、4g乙二胺、5.5g氫氧化鈉、2mg亞鐵氰化鉀的混合溶液，90℃下輕微振蕩30min。將纖維膜從鍍液中取出，去離子水洗滌數次，在60℃下干燥12h。得到鎳納米粒子/納米纖維復合膜。其平均厚度為40μm，金屬粒子呈球型位于納米纖維外側，并面朝各個方向，通過控制化學沉積的時間可得到長有不同直徑金屬粒子的納米纖維(如圖1(c)，掃描電子顯微鏡照片；如圖2(c)，XRD譜圖)。

步驟4，多層膜疊加：將得到的鎳納米粒子/納米纖維復合膜多進行多層疊加，通過熱壓得到0.5mm厚的鎳納米金屬/納米纖維復合膜，熱壓溫度60℃，熱壓時間3min，壓力為20Kg/cm²，在X-射線強度為120keV，320mX/s下其屏蔽性能相當于5個鋁當量(如圖3(c)X-射線屏蔽照片)。得到的鎳納米粒子納米纖維膜的密度為0.630g/cm³，為純鎳密度8.90g/cm³的7％；通過四探針測量其橫向電導率為5.000*10³S/m，縱向電導率為1.4*10^-4S/m。拉伸強度為7.08MPa，斷裂伸長率為12.29％。

實施例4

步驟1，將0.4g聚丙烯腈、0.6g聚氨酯加入到盛有10g N，N-二甲基甲酰胺(DMF)的錐形瓶中，于60℃水浴加熱并磁力攪拌10h至聚合物完全溶解，然后加入0.08g硝酸銀常溫避光攪拌20h制得均勻、透明、穩(wěn)定的紡絲溶液。將其移入靜電紡絲裝置中，在電壓為15kV、接受距離為15cm、噴絲頭直徑為1.2mm、環(huán)境溫度為25℃、濕度為35％的條件下進行靜電紡絲，制得聚丙烯腈/聚氨酯/硝酸銀復合前驅體纖維，并將收集到的復合纖維放入烘箱中內65℃干燥12h。

步驟2，將所得的納米纖維膜浸入8.5g氫氧化鈉和100mL乙二醇的混合溶液中，在微波爐中微波30s，得到在納米纖維表面長有金屬粒子的種子膜。

步驟3，化學沉積鎢-銀合金：將0.25g硝酸銀、0.3g鎢酸鈉加入50mL去離子水中，攪拌均勻后將步驟2得到的種子膜放入上述溶液中，隨后加入50mL含有2mL氨水、2g冰醋酸、1mg水合肼的混合溶液。30℃下輕微振蕩30min。將纖維膜從鍍液中取出，去離子水洗滌數次，在65℃下干燥12h。得到銀-鎢合金納米粒子/納米纖維復合膜，其平均厚度為40μm，金屬粒子呈球型位于納米纖維外側，并面朝各個方向，通過控制化學沉積的時間可得到長有不同直徑金屬粒子的納米纖維(如圖1(d)，掃描電子顯微鏡照片；如圖2(d)，XRD譜圖)。

步驟4，多層膜疊加：將得到的銀-鎢合金納米粒子/納米纖維復合膜多進行多層疊加，通過熱壓得到0.5mm厚的銀-鎢合金納米金屬/納米纖維復合膜，熱壓溫度60℃，熱壓時間3min，壓力為20Kg/cm²，在X-射線強度為120keV，320mX/s下其屏蔽性能相當于5.5個鋁當量(如圖3(d)X-射線屏蔽照片)。得到的銀-鎢合金納米粒子納米纖維膜的密度為1.230g/cm³，為純鎢密度19.35g/cm³的6.36％；通過四探針測量其橫向電導率為4.732*10⁵S/m，縱向電導率為0.0067S/m。拉伸強度為5.63MPa，斷裂伸長率為5.90％。