[发明专利]Z型纵向槽式混金属合金电磁屏蔽复合材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属电磁屏蔽复合材料的技术领域，特别涉及一种新型电磁波吸收屏蔽散热的复合材料及其制备方法。本发明Z型纵向槽式混金属合金电磁屏蔽复合材料在结构设计和加工工艺上有很大的改进，满足电磁兼容技术领域所要求的各项指标。

背景技术

在军事领域上，由于电磁波可以穿透军事设备及元器件，对雷达、通讯设备、各种导弹及火炮等大规模杀伤性武器的干扰，令其失控造成巨大的损失和威胁。电磁战场的出现，使军事上从机械化发展到信息化，陆、海、空三军在原有的三维空间上，出现了新的军事作战方式——电子战，电子战顾名思义就是通过使用电磁设备或器材产生的电磁波作为武器，既要能完整地发射和接收电磁信号，又要干扰、阻碍对方发射和接收电磁信号。电磁屏蔽复合材料可以应用于电子战中，起到保护作用，阻止干扰、防止军事机密泄露。根据Schelkunoff所提出的电磁波传输原理，电磁屏蔽复合材料对电磁波的吸收大于反射和投射的材料可以用作于军事上的隐身材料。

在医学领域上，一些医疗设备所产生的电磁波，长期辐射到人体会引发癌症、心脑血管等各种严重的疾病。合理的布置电磁屏蔽复合材料，能令产生有害电磁波的医疗设备吸收屏蔽掉有害的电磁波，降低患病机率。

在生活领域上，高端自动化的汽车一旦受到电磁波的干扰后，会导致汽车重要部件失灵，造成人员伤亡或财产损失。将电磁屏蔽复合材料应用到产生电磁波干扰源的设备上，不仅能防止外来电磁波对其干扰，还可以吸收屏蔽掉源设备自己产生的电磁波。

为消除或降低不同行业领域中的电磁干扰及危害，电磁屏蔽复合材料的种类日益增多。基本的电磁屏蔽复合材料有导电橡胶、导电涂料、导电胶导电脂、不干胶铝带、导电纸导电布等，这些电磁屏蔽复合材料虽使用简便、性价比优良，但其局限性比较大，对于随机频率电磁波的吸收和屏蔽效果不高。

与本发明相近的现有技术是ZL200310115960.4公开的铜-镍-铜电磁波屏蔽 吸收散热合金无序网、窗。以海绵状泡沫塑料为基材，用磁控溅射的方法，使海棉状泡沫塑料基材金属化。这样的普通无序结构孔隙电磁屏蔽材料的制备，只需在海绵状泡沫板材上进行简单的预处理，然后利用磁控溅射工艺方法将金属镀覆到海绵表面即可得到泡沫状孔隙合金网。这种方法形成的孔隙结构比较简单且金属铜容易氧化，导致金属网表面的导电能力大幅度下降，从而降低了电磁屏蔽效能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，通过Z型纵向槽式结构在用于电磁屏蔽材料设计上，可将屏蔽材料内部网络结构限制在准一维方向内，由于其特殊结构型骨架，对于进入到Z型纵向槽式混金属合金电磁屏蔽复合材料的电磁波有定向的反射吸收作用，故对电磁波的吸收与屏蔽效果提高，可满足对电磁屏蔽要求较高并且对屏蔽材料与物体的相对紧凑性较高的环境。

本发明是两种不同的电磁屏蔽材料通过混压复合方式而成。在设计上，为满足散热通风等条件，屏蔽材料的孔缝面积尽量要求达到最小，并用屏蔽性能较高的导电衬垫来降低缝隙所产生的电磁波泄露。一般开孔的方式主要有顺序排列和错位排列，低频段开孔顺序排列方式的屏蔽效能明显高于错位排列的方式，因为错位排列的孔缝会增加电磁波的磁路长度，影响屏蔽材料的吸收性能。为了增加通风散热性，面积相同的错位排列方式的散热性会大于顺序排列方式。综合考虑屏蔽材料的屏蔽效能和通风等因素，所以选择用无序性错位孔缝结构的可塑弹性网状骨架结构型聚氨酯材料并设计成孔缝顺序排列的石墨镀镍导电橡胶复合而成的结构形式，以扩大屏蔽材料的实用范围。

本发明的电磁屏蔽复合材料的具体技术方案如下。

一种Z型纵向槽式混金属合金电磁屏蔽复合材料，由石墨镀镍导电橡胶2和网状结构的金属膜层1复合而成；其特征在于，所述的石墨镀镍导电橡胶2，一个表面开有一排长条凹槽4，长条凹槽4横截面为平行四边形，顶部开口；所述的网状结构的金属膜层1，是以聚氨酯材料为基材，在基材孔缝壁上镀覆有铝、铜和银的混合金属膜形成网状结构；两层网状结构的金属膜层1中间夹有一层石墨镀镍导电橡胶2粘和成一体。

所述的金属膜层，可以是顺序为铝-铜-银或银-铜-铝的镀覆在基材孔缝壁上 的混合金属膜，也可以是铝、铜和银没有顺序的杂乱的镀覆在基材孔缝壁上的混合金属膜。

本发明对于在石墨镀镍导电橡胶上开有的平行四边形长槽尺寸，根据矩形孔缝的长度、宽度、深度、腔体厚度对屏蔽效能有所影响。故本发明设计了边长为3mm的菱形孔槽。即，所述的长条凹槽4，是边长为3mm的菱形截面的凹槽，菱形的顶角为30°～60°。