[发明专利]一种电磁屏蔽材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，尤其涉及一种电磁屏蔽材料及其制备方法。

背景技术

随着现代科学技术和电子工业的高速发展，各种数字化、高频化电子电器设备的大量使用，电磁干扰和电磁辐射污染的问题日益严重，电磁辐射产生的电磁干扰不仅对电子类产品性能的实现产生影响，而且由此引起的电磁污染对人类及其他生物也造成了严重的危害，俨然已成为一种新型的环境公害。因此，电磁屏蔽材料的研发显得尤为重要。

电磁屏蔽是利用屏蔽体来阻挡或减小电磁能传输的一种技术，主要是抑制10kHz以上交变电磁波的干扰。屏蔽材料对电磁波的屏蔽从机制上来讲主要是依靠屏蔽体的反射和吸收，现有材料大致可分为三种：1）以反射损耗为主的屏蔽材料；2）反射损耗和吸收损耗相结合的屏蔽材料；3）低反射、高吸收的屏蔽材料。

现有研究有将金属粉末，例如铜、银、铁、镍、金等；碳类，例如石墨、碳纤维等；导电型高分子填料；以及核为磁性纤维，例如镍纤维、Fe₃O₄纤维或掺杂铁氧体纤维，掺杂元素为Mn、Mg、Zn或Ba，或者核为金属镍磁性颗粒、铁氧体磁性颗粒或铝铁硼磁性合金颗粒，壳为导电金属（即银或铜）等屏蔽剂的单一组份或者复合组份的填料均匀分散在聚合物基体中或者通过涂布、金属熔射、电镀/化学镀、真空镀/溅射镀、表层贴装金属薄膜等在聚合物基体表面制备复合层等，再加工制得电磁屏蔽材料。但这些电磁屏蔽材料的电磁屏蔽频段窄，低频段屏蔽效能不理想，同时一般填料颗粒粗，往往在保证屏蔽效果的同时大大降低材料本身的力学性能。

同时由于纤维布具有手感轻软，透气性好，特别是碳纤维具有高强、高模、化学稳定性好，比重小等优点，越来越广泛的应用于电磁屏蔽中，但由于纤维布的屏蔽作用主要是依靠反射损耗，纤维布的三维网络存在着一些空间空隙，部分电磁波可以直接穿透这些空隙，现有改进有在纤维布表层涂布一层或者多层含有或者不含有导电剂的屏蔽剂，例如含有铜粉、氧化钴、氧化铁和树脂等的涂料层，从而弥补空隙的缺陷和增加一个电导磁屏蔽层，从而提高屏蔽效能。但表面涂布，材料定型困难，难以进一步加工成型，同时涂布的材料在使用过程中易出现表层脱失、变质等情况，影响材料的性能，且现有涂料及涂布技术对纤维布的屏蔽性能的改性，并未达到理想效果。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的电磁屏蔽材料电磁屏蔽未达到理想效果的技术问题。提供一种力学性能优良，使用寿命长，且制备简单，易工艺化，对电磁波的屏蔽效果得到显著提高的电磁屏蔽材料及其制备方法 

本发明的第一个目的是提供一种电磁屏蔽材料，包括导电纤维布及浸入导电纤维布中的复合粒子和粘结剂，其中，复合粒子为核壳结构，核材料为铁钴氧化物，壳材料为银。

本发明的第二个目的是提供上述电磁屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

S1、在铁钴氧化物表面包覆银层制备核壳结构的复合粒子；

S2、将步骤S1所得复合粒子与粘结剂溶液混合得到混合溶液； 

S3、将导电纤维布浸入步骤S2所得混合溶液，热压成型，得电磁屏蔽材料。

本发明提供的电磁屏蔽材料电磁屏蔽频段较宽，将银包覆在四氧二铁酸钴的表面，使材料的屏蔽机理兼顾导电和导磁两种，且复合粒子的比表面积大，反射屏蔽有效面积大，显著提高了材料的屏蔽性能，特别是本发明的屏蔽复合粒子能与纤维布载体结合牢固，只需采用浸入的方式即可成型，力学性能优异，不仅成型方便，而且大大延长了使用寿命，同时屏蔽复合粒子与纤维布的特殊结合使材料对电磁波的屏蔽效果得到显著提高。本发明的方法简单易实现，易大规模生产。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种电磁屏蔽材料，包括导电纤维布及浸入导电纤维布中的复合粒子和粘结剂，其中，复合粒子为核壳结构，核材料为铁钴氧化物，壳材料为银。材料的力学性能优良，使用性能良好，且制备简单，易工艺化，对电磁波的屏蔽效果得到显著提高。

导电纤维布本发明没有限制，作为本发明的一种实施方式，导电纤维布一般具有优异的导电性能及易被树脂浸渍的性质，优选为碳纤维布。优选情况下，碳纤维布的厚度为0.1~0.2mm，碳纤维的含量为200g/㎡，具体的可以为PAN系碳纤维，其中，碳纤维布中也可以掺杂含有其他改性物质等，本发明可以根据需要进行添加。