[发明专利]表面贴覆屏蔽布电磁兼容木基复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

一种表面贴覆屏蔽布电磁兼容木基复合材料及其制备方法，此木基复合材料是一种同时实现电磁屏蔽和电磁波吸收功能的电磁防护材料，涉及胶合工艺，吸波剂和基体的选用及吸波结构的设计，属于电磁防护材料制备技术领域。 

背景技术

木材是当今世界四大材料(钢材、水泥、木材和塑料)中唯一可再生、可自然降解的生物资源，并且作为一种性能优越的材料被广泛应用于建筑、家具、造纸、交通等各个领域。木质材料研究的发展与社会、经济、资源和环境的发展紧密相关，新的生长点和交叉点不断出现，并不断向其他相关学科延伸，为了能更好地实现木材的高效利用，必须不断为木材工业注入新的科技活力，赋予木基复合材料新的导电性、电磁屏蔽性和体积电阻率是当前木材高效利用的主要方向之一。从上世纪80年代末开始，国内许多学者都对如何提高木基复合材料的导电性进行了一些研究，取得了许多成果，其中研究较多的是表面化学镀金和填充金属单元的方法开发电磁屏蔽、抗静电等新型导电功能木基复合材料产品。但是采用这些方法所得的电磁屏蔽木基材料的屏蔽效能受到很大限制，一般小于50dB，无法满足某些特殊的要求，且制备工艺复杂，不适合工程上应用，本发明采用表面镀铜或镀镍屏蔽布的方法制备电磁屏蔽复合人造板，屏蔽效能在60dB左右。 

制备电磁屏蔽木材是最常用的电磁防护手段，但是使用良导体对电磁波进行屏蔽的机理是通过对电磁能量进行反射阻挡电磁污染，而未对电磁能量有效地进行消耗，反射后的电磁波在空间可能会形成二次污染，得不到很好的效果，同时因为反射式屏蔽体大多为密闭腔体，当腔体内部有着较强的电磁辐射时，屏蔽体只是将能量约束与一定的范围，于是屏蔽在减弱腔外场强的同时，必定加强了腔内某个区域的场强，从而造成腔内干扰的可能性加大，当辐射发射的频率与屏蔽体的谐振频率重合时，腔体可能会发生谐振，此时腔体内部的场强急剧加强，屏蔽体的屏蔽效能急剧下降，设备的运行稳定性降低，系统的电磁兼容性急剧变坏。单纯的反射式屏蔽来减小电磁干扰并不能得到很好的效果，因此本发明通过在电磁屏蔽复合木材表面贴敷吸波层，制得兼具吸波性能的屏蔽材料，吸波材料是一种能够吸收电磁波而反射、散射和透射都很小的功能材料，因此它是克服反射式屏蔽不足的一个可行的途径。 

电磁波吸收材料有低频用和高频用两种材料，高频主要使用羰基铁，低频主要使用MgZn铁氧体和MnZn铁氧体，目前对高频范围内的吸波材料研究较多，而对频率小于1.5GHz以下的吸波材料研究很少。本发明中选用低频用的MnZn铁氧体作主吸收剂，它是一种磁性介质，就其导电性而论属于半导体，但在应用上是作为磁性介质被利用的，铁氧体磁性材料与金属或合金磁性材料之间最重要的差别就在于导电性，一般金属或合金的电阻率为10^-6～10^-4Ω·cm，而铁氧体的电阻率一般在10²～10⁸Ω·cm，介电常数小，适合制作匹配层，在低频拓宽频带方面具有良好的应用前景。在低频段，铁氧体对电磁波的损耗主要来源于磁滞效应、涡流损耗及磁后效。 

发明内容

本发明提供了一种的电磁兼容木基复合材料，它具有制备工艺简便易行，屏蔽效能较高，且同时兼具吸波功能的优点，吸波功能能够有效改善因用良导体屏蔽引起的二次反射问题，具有实际应用意义。 

本发明提供的一种的电磁兼容木基复合材料，其特征在于： 

人造板的一面与屏蔽布复合实现电磁屏蔽性能，另外一面通过与吸波片复合实现电磁波吸收性能；人造板采用胶合板或中密度纤维板，厚度为3～20mm，镀镍布是在织物上化学沉积一层厚度2-9μm金属镍或铜，吸波片基体为硅橡胶，分别设计了单层干涉损耗和双层匹配结构： 

单层干涉吸波片的制备，基体为硅橡胶，固化剂由交联剂和催化剂按照质量比为2∶1组成，交联剂为正硅酸乙脂，催化剂二月桂酸二丁基锡，硅橡胶与固化剂的质量比为95∶5，硅橡胶和固化剂的质量分数为20％，吸收剂为MnZn铁氧体和羰基铁粉，吸收剂总的质量分数为80％，其中MnZn铁氧体为80～0％，羰基铁为0～80％，吸波片的厚度为1～5mm； 

另一种单层吸波片是以MnZn铁氧体为主吸收剂，掺杂石墨，基体为硅橡胶，固化剂由交联剂和催化剂组成，交联剂为正硅酸乙脂，催化剂二月桂酸二丁基锡，硅橡胶与固化剂的质量比为95∶5，硅橡胶和固化剂的质量分数为20％，吸收剂总的质量分数为80％，其中MnZn铁氧体为80～0％，石墨为0～50％，吸波片的厚度为1～5mm；