[发明专利]一种电磁屏蔽高分子复合材料

说明书

技术领域：

本发明涉及电磁屏蔽材料，特别提供了一种由泡沫金属及高分子材料复合而成的新型电磁屏蔽材料。

背景技术：

随着科学技术的发展，在生产及生活中使用的电器及电子设备的数量越来越多，这些设备在运转的同时，往往要产生一些有用或无用的电磁波。一方面，这些电磁波会影响其他设备或系统的正常使用；另一方面，这些电磁波的泄漏，会造成信息泄漏。电磁信息的泄密关系到国家、经济和军事等的安全。此外，电磁波也会对人体和生物体的健康造成危害。

电磁干扰(EMI)已成为社会公害，为防止电磁波辐射造成的干扰与泄漏，消除和减轻电磁波干扰，除了正确设计电路和电子元件的合理布局外，采用电磁屏蔽材料也是行之有效的技术途径之一。

电子仪器在工作时，若仪器需要透气散热，就必须有散热孔，而开孔必然会造成电磁波的泄漏，这时就需要透气性屏蔽材料。目前，对通风窗进行电磁屏蔽一般采用金属网和蜂窝状截止波导窗。金属网的孔隙率大，对电磁波的屏蔽效果较低，对一些精密仪器设备来说，就不能满足要求，而蜂窝状截止波导窗的电磁屏蔽效果虽然很好，但其体积和重量大，不便安装和携带。

有论文证明泡沫镍、泡沫铜和泡沫镍铜具有良好的电磁屏蔽性能，但是，泡沫铜、泡沫镍、泡沫铁的抗氧化能力差，自身电磁屏蔽性能有频率选择性；强度特别低，使用中容易破损。

由于工程塑料制品具有质量轻、价格低和易加工等优点，因此，塑料制品在电子工业中得到广泛应用，但塑料对电磁波无屏蔽作用，为解决工程塑料抗电磁波干扰的问题，目前所使用的方法主要有：电磁屏蔽塑料和涂料。该类电磁屏蔽材料是一种功能高分子复合材料，其主要由成膜树脂、导电填料、稀释剂和助剂等组成。其中导电填料是电磁屏蔽材料的主要成份，一般导电填料占电磁屏蔽材料65wt％左右，它所起作用大小是衡量电磁屏蔽材料性能的关键，导电填料可分为金属填料(含金属氧化物、金属纤维)、碳系填料(含碳纤维等)和复合填料等。

目前在实际生产中获得应用的主要是金属填料，包括银、铜、镍等金属粉末，以及金属纤维，这些填料各有不同的特点，但都有共同的缺点——比重大，因此，填料在树脂中容易沉降，不容易分散，这些都限制了它的使用。另外的缺点是必须大量添加才能具备较好的电磁屏蔽性能，使得电磁屏蔽塑料或者涂料的成本大幅度增加。本发明采用了上述泡沫金属镍及其粉末作为填料制备树脂基和橡胶基电磁屏蔽材料，包括电磁屏蔽塑料、电磁屏蔽橡胶和电磁屏蔽涂料，解决了此问题。例如1平方米面积，厚度1mm电磁屏蔽带，如果采用添加镍粉，需要添加大约1200-2300克，而电磁屏蔽性能只能在30-50db，同样面积厚度采用本专利材料其重量为320g，电磁屏蔽性能达到75db以上，而且没有迁移等问题。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种电磁屏蔽复合材料，屏蔽效果非常好并且成本低，因此可广泛用于航空、航天、保密通信、电子、电气和电器等高新技术领域，用来防止电磁波的泄漏，保证电子设备的正常工作。

本发明提供了一种电磁屏蔽高分子复合材料，可以为片材或者是卷材，其特征在于：所述电磁屏蔽高分子复合材料主要由泡沫金属与高分子材料复合而成；所述泡沫金属选择为泡沫镍、泡沫铜、泡沫铁，具有通孔结构，孔径为80～110PPI，孔隙率75％以上，密度在0.03～1.20g/cm³之间；所述高分子材料为ABS、PE、氯化橡胶、单组分丙烯酸树脂或环氧树脂。

本发明电磁屏蔽高分子复合材料中，还可以含有填料，填料选自镍粉、铜粉、铁粉、铝粉、铁氧体粉、氧化锌粉、银粉、碳纤维、纳米碳纤维一种或者几种。

本发明电磁屏蔽高分子复合材料可以为以下三种形式：一、在泡沫金属片材或卷材的表面包覆有一层高分子材料。二、以泡沫金属片材或卷材作为基体骨架其间填满高分子材料。三、破碎的泡沫金属镶嵌于高分子材料中。

本发明电磁屏蔽高分子复合材料中，泡沫金属片材或卷材可以是由多层泡沫金属片材或卷材复合而成的片材或卷材。特别地，可以是由多层的不同种泡沫金属片材或卷材复合而成的片材或卷材。

本发明电磁屏蔽高分子复合材料中，所述泡沫金属材料的制备方法可用采用熔融金属发泡法、铸造法、烧结法、金属沉积法和溅射法等。