電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法。所述電磁屏蔽復(fù)合材料包括：基體層，由復(fù)合物形成，所述復(fù)合物包括樹脂與表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w均勻分散在樹脂中；有效層，由導(dǎo)電纖維織物形成，所述導(dǎo)電纖維織物具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；覆蓋層，由導(dǎo)電材料形成，其中，覆蓋層和基體層分別位于有效層的上表面和下表面上，基體層與所要屏蔽的目標(biāo)物相接觸。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料質(zhì)量輕、屏蔽性能優(yōu)良、力學(xué)強(qiáng)度良好并且具有耐熱性。
【專利說明】電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]電磁輻射與電磁干擾對(duì)國防軍事與人民生活都有著嚴(yán)重影響，因而電磁屏蔽與吸收材料成為各國的研究熱點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的電磁屏蔽材料主要包括涂覆型、結(jié)構(gòu)型和復(fù)合型三類。涂覆型屏蔽材料主要指在制品表面貼導(dǎo)電箔或噴涂導(dǎo)電漆，該類材料要求制品的形狀不能過于復(fù)雜，并且粘貼或噴涂的表層在使用過程中容易磨損脫落而喪失屏蔽功能。結(jié)構(gòu)型電磁屏蔽材料主要指金屬和導(dǎo)電高分子材料，其中，金屬屏蔽材料的電磁屏蔽效果優(yōu)良，但比重相對(duì)較大。復(fù)合型屏蔽材料主要指導(dǎo)電和/或?qū)Т盘盍吓c高分子形成的復(fù)合材料，其中，導(dǎo)電和/或?qū)Т盘盍习ɡ缃饘傧堤盍?、金屬氧化物系填料和碳系填料?br> [0004]在復(fù)合型屏蔽材料中，金屬系填料主要包括粉體與纖維兩種類型。雖然金屬及其氧化物填料的導(dǎo)電性好，但相對(duì)于碳系填料其密度較高。當(dāng)金屬及其氧化物填料的添加量高于臨界值時(shí)，電磁屏蔽復(fù)合材料的力學(xué)強(qiáng)度會(huì)受到負(fù)面影響。碳系屏蔽填料主要包括粉狀與纖維兩種形式，其中粉狀填料的表面因含有大量的極性物質(zhì)而不易分散，并且由于導(dǎo)電性較弱，因此需要較高的填充量才能起到電磁屏蔽的作用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種電磁屏蔽性能優(yōu)良、質(zhì)量輕、力學(xué)強(qiáng)度良好并具有耐熱性的電磁屏蔽復(fù)合材料。
[0006]本發(fā)明的一方面提供一種電磁屏蔽復(fù)合材料，所述電磁屏蔽復(fù)合材料包括:基體層，由復(fù)合物形成，所述復(fù)合物包括樹脂與表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w均勻分散在樹脂中；有效層，由導(dǎo)電纖維織物形成，所述導(dǎo)電纖維織物具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；覆蓋層，由導(dǎo)電材料形成，其中，覆蓋層和基體層分別位于有效層的上表面和下表面上，基體層與所要屏蔽的目標(biāo)物相接觸。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述有效層還可以包括由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成的層，所述有效層可以被構(gòu)造為多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層和多個(gè)由復(fù)合物形成的層沿著電磁屏蔽材料的厚度方向交替地層疊在覆蓋層和基體層之間，并且覆蓋層和基體層分別與由導(dǎo)電纖維織物形成的層相接觸。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述覆蓋層可以由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成，或者所述覆蓋層由金屬形成。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述樹脂可以為熱固性樹脂或熱塑性樹脂，所述導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w可以包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種。
[0010]本發(fā)明的另一方面提供一種制備電磁屏蔽復(fù)合材料的方法，所述方法包括:a.對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性；b.將經(jīng)過表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂按照1:3?1:10的重量比例混合均勻形成復(fù)合物，將復(fù)合物鋪設(shè)在模具中；c.在所述復(fù)合物上鋪設(shè)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維織物，以形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；d.在所述導(dǎo)電纖維織物上鋪設(shè)覆蓋層，得到復(fù)合材料將所述復(fù)合材料加熱并模壓固化成形。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述方法還可以包括:按順序反復(fù)執(zhí)行多次步驟b和步驟C，以形成交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層，所述交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層作為整體，形成具有電磁屏蔽性能的有效層。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述覆蓋層可以由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成，或者所述覆蓋層由金屬形成。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，所述樹脂可以為熱固性樹脂或熱塑性樹脂，所述導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w可以包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，當(dāng)所述樹脂為熱固性樹脂時(shí)，在步驟b中向?qū)щ姾?或?qū)Т欧垠w與樹脂的復(fù)合物中加入固化劑。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，在步驟a中，可以利用助劑對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽材料可具有至少一個(gè)以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]1、與金屬和單純添加金屬導(dǎo)電填料的屏蔽材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽材料質(zhì)量更輕；
[0018]2、與包括短碳纖維和其他導(dǎo)電短纖維的屏蔽材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽性能更加優(yōu)良；
[0019]3、與采用其他高分子材料的屏蔽復(fù)合材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度與耐熱性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]通過結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述和/或其他特征和方面將變得清楚和易于理解。在下文中，除非另有說明，相同的附圖標(biāo)記始終指示相同的元件，在附圖中:
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的示意性剖視圖；
[0022]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下，將參照附圖詳細(xì)地描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明不應(yīng)該被理解為局限于在此闡述的實(shí)施例，而是提供這些實(shí)施例使得本發(fā)明的公開是徹底的和完整的，并把本發(fā)明的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員。
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的示意性剖視圖。
[0025]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料包括:基體層10，由復(fù)合物形成，所述復(fù)合物包括樹脂11與表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12均勻分散在樹脂11中；有效層20，包括導(dǎo)電纖維織物21，所述導(dǎo)電纖維織物21具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；覆蓋層30，由導(dǎo)電材料形成，其中，覆蓋層30和基體層10分別位于有效層20的上表面和下表面上，基體層10與所要屏蔽的目標(biāo)物相接觸。
[0026]根據(jù)本發(fā)明，可以使用樹脂制成電磁屏蔽復(fù)合材料的基體層10。樹脂具有質(zhì)量輕、易于加工成型的特點(diǎn)，因此，可以將樹脂應(yīng)用于電子設(shè)備來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的金屬殼體。然而，由于高分子材料本身往往是絕緣體，純樹脂的電阻率很大，對(duì)電磁輻射基本沒有屏蔽作用。因此，在本發(fā)明中，使用導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂混合形成復(fù)合物，從而對(duì)樹脂材料進(jìn)行導(dǎo)電改性，提高樹脂基體對(duì)電磁波的屏蔽性能。
[0027]在本實(shí)施例中，基體層10由復(fù)合物形成，所述復(fù)合物包括樹脂11和導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12均勻地分散在樹脂11中，這種結(jié)構(gòu)使復(fù)合物的電阻率與純樹脂相比有大幅度降低。導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12賦予基體層10導(dǎo)電性能，使得電磁波經(jīng)過基體層10時(shí)反射次數(shù)增加，電磁波的反射次數(shù)越多，反射損耗和吸收損耗就越大。當(dāng)利用具有這種結(jié)構(gòu)的復(fù)合物形成基體層10并使基體層10與所要屏蔽的目標(biāo)物相接觸時(shí)，該電磁屏蔽復(fù)合材料能夠表現(xiàn)出優(yōu)良的電磁屏蔽效果。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，樹脂11可以為熱固性樹脂或熱塑性樹脂，樹脂的重量百分含量可以占電磁屏蔽復(fù)合材料總重量的50%?90%。樹脂11可以包括環(huán)氧樹脂、酚醛樹月旨、聚氨酯、三聚氰胺、聚酰亞胺、聚酰胺、聚乙炔等中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施例中，由于環(huán)氧樹脂密實(shí)、附著力強(qiáng)并具有良好的耐輻射性，因而成為優(yōu)選的樹脂。
[0029]根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12可以包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種，其中，金屬粉末可以是從銅粉、鎳粉、銀粉、鐵粉和鋁粉等中選擇的至少一種，金屬氧化物粉末可以是從鐵氧化物、鎳氧化物和鋅氧化物等中選擇的至少一種。在一個(gè)實(shí)施例中，由于鋁粉質(zhì)量輕并且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性能以及相對(duì)低廉的價(jià)格，因而成為優(yōu)選。
[0030]在本實(shí)施例中，有效層20被覆蓋層30和基體層10夾持在中間，形成類似于“三明治”的三層結(jié)構(gòu)。有效層20包括導(dǎo)電纖維織物21，其中，導(dǎo)電纖維織物21具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，例如，該網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以具有平紋或斜紋，該導(dǎo)電纖維織物可以是單向織物或雙向織物，其中，具有斜紋的雙向編織的導(dǎo)電纖維織物的電磁屏蔽性能更佳。導(dǎo)電纖維織物的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，起到增加電磁屏蔽復(fù)合材料的整體強(qiáng)度和導(dǎo)電性能的作用，并且還可以改善電磁波的吸收效果。
[0031]現(xiàn)有技術(shù)通常采用細(xì)長的導(dǎo)電纖維、切短的導(dǎo)電纖維或者同時(shí)采用長纖維與短纖維作為填充材料來形成復(fù)合材料，因而填料的纖維組織是彼此獨(dú)立的結(jié)構(gòu)，并沒有形成交織的網(wǎng)絡(luò)。相比之下，由于本發(fā)明的實(shí)施例的復(fù)合材料采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維織物，形成了連續(xù)交織的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，這種連續(xù)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但可以顯著提高電磁屏蔽性能，還能使復(fù)合材料進(jìn)一步纖薄化、輕巧化。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，導(dǎo)電纖維織物可以是碳纖維織物、鍍金屬纖維織物和鍍金屬玻璃纖維織物中的至少一種。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電纖維織物優(yōu)選為雙向碳纖維織物。
[0032]由于不同種類的樹脂或?qū)щ娎w維織物的重量和厚度不同，因此根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的基體層10、有效層20和覆蓋層30的厚度可以根據(jù)具體的組成材料和所要取得的電磁屏蔽性能來決定。另外，考慮到本發(fā)明的電磁屏蔽復(fù)合材料的整體輕便性，本實(shí)施例的有效層20可以只包括單層的導(dǎo)電纖維織物；然而，本發(fā)明不限于此，可以根據(jù)所期望達(dá)到的電磁屏蔽性能來設(shè)置有效層20。
[0033]例如，當(dāng)所要屏蔽的電磁輻射較強(qiáng)時(shí)，電磁屏蔽復(fù)合材料可以含有多層導(dǎo)電纖維織物21。在這種情況下，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，有效層20還可以包括與構(gòu)成基體層10的復(fù)合物相同的復(fù)合物，并且有效層20被構(gòu)造為多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層沿著電磁屏蔽材料的厚度方向交替地層疊在覆蓋層30和基體層10之間，覆蓋層30和基體層10分別與由導(dǎo)電纖維織物21形成的層接觸。此時(shí)，各層導(dǎo)電纖維織物21之間包括由樹脂11和導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12形成的復(fù)合物，由于樹脂11在加熱之后具有一定的粘結(jié)性，因此可以保證多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物21形成的層和多個(gè)由復(fù)合物形成的層之間存在一定的粘結(jié)強(qiáng)度，從而使本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料整體兼具良好的力學(xué)強(qiáng)度和電磁屏蔽性能。
[0034]在本實(shí)施例中，覆蓋層30由導(dǎo)電材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋層30可以由金屬形成，例如，銅箔。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋層30也可以由與構(gòu)成基體層10的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成。在這種情況下，覆蓋層30可以具有與基體層10相同的電磁屏蔽性質(zhì)，因此電磁屏蔽復(fù)合材料的上表面和下表面均可以與所要屏蔽的目標(biāo)物接觸。也就是說，電磁屏蔽復(fù)合材料可以置于兩個(gè)或更多所要屏蔽的目標(biāo)物之間。
[0035]在本實(shí)施例中，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w12是經(jīng)過表面改性的材料。表面改性的目的在于提高粉體與樹脂的親和力，同時(shí)避免粉體結(jié)塊或成團(tuán)，使粉體可以均勻地分散在樹脂中，從而改善導(dǎo)電復(fù)合物的整體電磁屏蔽性能。
[0036]因此，與金屬和單純添加金屬導(dǎo)電填料的屏蔽材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽材料質(zhì)量更輕；與包括短碳纖維和其他導(dǎo)電短纖維的屏蔽材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽性能更加優(yōu)良；與采用其他高分子材料的屏蔽復(fù)合材料相比，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料具有良好的力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性。
[0037]在下文中，將結(jié)合圖2來詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法。圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料的制備方法的流程圖。
[0038]如圖2中所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的制備電磁屏蔽復(fù)合材料的方法包括以下步驟:a.利用助劑對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性(SlO) ；b.將經(jīng)過表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂按照1:3?1:10的重量比例混合均勻以形成復(fù)合物，將復(fù)合物鋪設(shè)在模具中(S20) ；c.在所述復(fù)合物上鋪設(shè)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維織物，以形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)(S30) ；d.在所述導(dǎo)電纖維織物上形成覆蓋層，得到復(fù)合材料(S40) ；e.將所述復(fù)合材料加熱并模壓固化成形，從而得到根據(jù)本發(fā)明的電磁屏蔽復(fù)合材料(S50)。
[0039]在步驟SlO中，對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性。對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w表面改性的目的在于提高導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂的親和力，同時(shí)避免導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w結(jié)塊或者成團(tuán)，以確保導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w可以均勻地分散在樹脂中，改善導(dǎo)電復(fù)合物的整體電磁屏蔽性能。如果不執(zhí)行表面改性，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w將與樹脂產(chǎn)生分離相，從而無法形成導(dǎo)電通路，影響復(fù)合材料的屏蔽性能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以利用化學(xué)方法通過加入助劑來執(zhí)行表面改性，可以按照導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w重量的約I %的量來添加助齊U。但本發(fā)明不限于此，任何能夠有助于提高粉體-樹脂復(fù)合物的分散均勻性的表面改性方法都可以用于本發(fā)明的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w。
[0040]在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w可以包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種，用于表面改性的助劑可以是偶聯(lián)劑，偶聯(lián)劑可以是從硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸酯偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑中選擇的一種。優(yōu)選地，偶聯(lián)劑可以是諸如氨基硅烷偶聯(lián)劑的硅烷偶聯(lián)劑。[0041 ] 在步驟S20中，將經(jīng)過表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂按照1:3?1:10的重量比例混合均勻形成復(fù)合物，然后將復(fù)合物鋪設(shè)在模具中。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)樹脂為熱固性樹脂時(shí)，還需要向樹脂和導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w的復(fù)合物中加入固化劑。在這種情況下，復(fù)合物的組成按重量百分比計(jì)可以包含約50%?90%的熱固性樹脂、約5%?10%的固化劑以及約10%?30%的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w，再將復(fù)合物鋪設(shè)在模具中。
[0043]在另一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)樹脂為熱塑性樹脂時(shí)，不必加入固化劑，可以將混合均勻的熱塑性樹脂與導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w擠出或模壓成具有一定外觀尺寸的薄片，再將薄片鋪設(shè)在模具中。
[0044]在步驟S30中，在步驟S20所獲得的復(fù)合物上鋪設(shè)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維織物，以形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。
[0045]在一個(gè)實(shí)施例中，僅鋪設(shè)一層導(dǎo)電纖維織物。然而，還可以根據(jù)期望得到的電磁屏蔽性能而鋪設(shè)多層導(dǎo)電纖維織物。在這種情況下，反復(fù)執(zhí)行步驟S20和步驟S30多次，以形成交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層，所述交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層作為整體，形成具有電磁屏蔽性能的有效層。
[0046]在步驟S40中，在導(dǎo)電纖維織物上形成覆蓋層。
[0047]在一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋層可以由金屬形成。例如，可以將銅箔鋪設(shè)在導(dǎo)電纖維織物上作為覆蓋層。在另一個(gè)實(shí)施例中，覆蓋層可以由與步驟20中形成的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成，例如，可以在步驟S40中，通過執(zhí)行步驟S20來將經(jīng)過表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂按照1:3?1:10的重量比例混合均勻以形成復(fù)合物，再將復(fù)合物鋪設(shè)在導(dǎo)電纖維織物上作為覆蓋層。
[0048]最后執(zhí)行步驟S50，合上模具，將前述各步驟形成的復(fù)合材料在一定的溫度和壓力下加熱并模壓固化成形。
[0049]下面，將描述通過本發(fā)明的實(shí)施例的制備方法來制備的電磁屏蔽復(fù)合材料的具體示例以及電磁屏蔽性能的檢測(cè)結(jié)果。
[0050]示例 I
[0051]室溫下，稱取3g氨基硅烷偶聯(lián)劑與200g無水乙醇配制成醇溶液。稱取10g Al粉加入氨基硅烷偶聯(lián)劑的醇溶液中，對(duì)Al粉表面改性，采用磁力攪拌器攪拌30分鐘后過濾，在130°C下干燥1min后研磨待用。
[0052]將15g表面改性后的Al粉加入至15g甘油醚類稀釋劑中，并加入0.03g消泡劑。攪拌均勻后，加入10g環(huán)氧樹脂，并加入1g固化劑攪拌均勻。
[0053]室溫下，將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)入模具的下模中，再將碳纖維織物鋪在混合液體上，再將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)至碳纖維織物上。合上模具，以5°C /min的升溫速度將模具溫度升至130°C以使樹脂固化。待60min之后，將模具冷卻至室溫，打開模具取出制品，從而得到樣品I。
[0054]測(cè)得樣品I的電阻為9.80 Ω.cm。
[0055]示例 2
[0056]室溫下，稱取3g氨基硅烷偶聯(lián)劑與200g無水乙醇配制成醇溶液。稱取10g Al粉加入氨基硅烷偶聯(lián)劑的醇溶液中，對(duì)Al粉表面改性，采用磁力攪拌器攪拌30分鐘后過濾，在130°C下干燥1min后研磨待用。
[0057]將1g表面改性后的Al粉加入至1g甘油醚類稀釋劑中，并加入0.03g消泡劑。攪拌均勻后，加入10g環(huán)氧樹脂，并加入1g固化劑攪拌均勻。
[0058]室溫下，將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)入模具的下模中，再將碳纖維織物鋪在混合液體上，再將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)至碳纖維織物上。合上模具，以5°C /min的升溫速度將模具溫度升至130°C以使樹脂固化。待60min之后，將模具冷卻至室溫，打開模具取出制品，從而得到樣品2。
[0059]測(cè)得樣品2的電阻為21.05 Ω.cm。
[0060]示例 3
[0061]室溫下，稱取3g氨基硅烷偶聯(lián)劑與200g無水乙醇配制成醇溶液。稱取10g Al粉加入氨基硅烷偶聯(lián)劑的醇溶液中，對(duì)Al粉表面改性，采用磁力攪拌器攪拌30分鐘后過濾，在130°C下干燥1min后研磨待用。
[0062]將25g表面改性后的Al粉加入至25g甘油醚類稀釋劑中，并加入0.03g消泡劑。攪拌均勻后，加入10g環(huán)氧樹脂，并加入1g固化劑攪拌均勻。
[0063]室溫下，將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)入模具的下模中，再將碳纖維織物鋪在混合液體上，再將50g上述Al粉與環(huán)氧樹脂的混合液體導(dǎo)至碳纖維織物上。合上模具，以5°C /min的升溫速度將模具溫度升至130°C以使樹脂固化。待60min之后，將模具冷卻至室溫，打開模具取出制品，從而得到樣品3。
[0064]測(cè)得樣品3的電阻為9.76 Ω.cm。
[0065]根據(jù)上述示例可以看出，制得的電磁屏蔽復(fù)合材料電阻均較小，電阻值越小表示屏蔽效果越好。由于在有效層中形成了連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并且由樹脂與導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w構(gòu)成的復(fù)合物具有良好的導(dǎo)電性能，使得根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合材料整體具有優(yōu)良的電磁屏蔽性能。
[0066]綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電磁屏蔽復(fù)合材料及其制備方法可以在有效層中形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，并且可以形成由導(dǎo)電性能良好的復(fù)合物構(gòu)成的基體層，從而改善了復(fù)合材料的整體電磁屏蔽性能。所制得的電磁屏蔽復(fù)合材料與現(xiàn)有復(fù)合材料相比質(zhì)量更輕、電磁屏蔽性能更優(yōu)良并且力學(xué)強(qiáng)度和耐熱性更好。
[0067]雖然已經(jīng)結(jié)合示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以做出各種變化和修改，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的限定為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電磁屏蔽復(fù)合材料，所述電磁屏蔽復(fù)合材料包括: 基體層，由復(fù)合物形成，所述復(fù)合物包括樹脂與表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w，導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w均勻分散在樹脂中； 有效層，由導(dǎo)電纖維織物形成，所述導(dǎo)電纖維織物具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)； 覆蓋層，由導(dǎo)電材料形成， 其中，覆蓋層和基體層分別位于有效層的上表面和下表面上，基體層與所要屏蔽的目標(biāo)物相接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽復(fù)合材料，其中，所述有效層還包括由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成的層，所述有效層被構(gòu)造為多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層和多個(gè)由復(fù)合物形成的層沿著電磁屏蔽材料的厚度方向交替地層疊在覆蓋層和基體層之間，并且覆蓋層和基體層分別與由導(dǎo)電纖維織物形成的層相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽復(fù)合材料，其中，所述覆蓋層由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成，或者所述覆蓋層由金屬形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽復(fù)合材料，其中，所述樹脂為熱固性樹脂或熱塑性樹脂， 其中，所述導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種。
5.一種制備電磁屏蔽復(fù)合材料的方法，所述方法包括: a.對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性； b.將經(jīng)過表面改性的導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w與樹脂按照1:3?1:10的重量比例混合均勻形成復(fù)合物，將復(fù)合物鋪設(shè)在模具中； c.在所述復(fù)合物上鋪設(shè)具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電纖維織物，以形成連續(xù)的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)； d.在所述導(dǎo)電纖維織物上鋪設(shè)覆蓋層，得到復(fù)合材料； e.將所述復(fù)合材料加熱并模壓固化成形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述方法還包括: 按順序反復(fù)執(zhí)行步驟b和步驟c多次，以形成交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層，所述交替層疊的多個(gè)由復(fù)合物形成的層和多個(gè)由導(dǎo)電纖維織物形成的層作為整體，形成具有電磁屏蔽性能的有效層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁屏蔽復(fù)合材料，其中，所述覆蓋層由與構(gòu)成基體層的復(fù)合物相同的復(fù)合物形成，或者所述覆蓋層由金屬形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁屏蔽復(fù)合材料，其中，所述樹脂為熱固性樹脂或熱塑性樹脂， 其中，所述導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w包括金屬粉末和金屬氧化物粉末中的至少一種。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，當(dāng)所述樹脂為熱固性樹脂時(shí)，在步驟b中向?qū)щ姾?或?qū)Т欧垠w與樹脂的復(fù)合物中加入固化劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟a中，利用助劑對(duì)導(dǎo)電和/或?qū)Т欧垠w進(jìn)行表面改性。
【文檔編號(hào)】H05K9/00GK104470344SQ201410802102
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月17日
【發(fā)明者】劉金彥 申請(qǐng)人:廣州三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社