[发明专利]一种内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法

说明书

技术领域

一种内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法属于光学窗技术领域。

背景技术

光学窗在遥测遥感、医疗诊断、保密通讯、航空航天装备等领域均具有广泛应用。传统的光学窗为单纯的电磁波透过窗口。然而，用电设备的不断增长，不仅会使电磁波的强度大幅增加，而且会使电磁波的波段不断拓宽，造成空间电磁环境日趋恶化，由于传统光学窗对电磁波具有通透性，因此电磁环境的恶化会对电磁敏感的设备产生不利影响。为了降低电磁干扰，需要在光学窗上增加电磁屏蔽功能。

名称为“电磁波屏蔽薄膜及其制造方法(申请号：200610084149.8)”，以及“具有圆环金属网栅结构的电磁屏蔽光学窗(申请号：200610010066.4)”等发明专利和学术论文，均公开了一类表面分布有线条宽度在微米或亚微米量级的周期金属网状图案的光学窗，这类光学窗具有明显的电磁屏蔽效果。然而，周期性或亚周期性图案，会使光学窗产生很强的光学衍射效应，从而降低了光学窗的光学性能。

申请号为201310122824.1的发明专利“一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法”，公开了一种电极制备方法，该方法利用二氧化钛溶液龟裂成的非周期龟裂模板，制作出非周期金属网状图案。如将其用于制作电磁屏蔽光学窗，具有解决高级次衍射能量分布不均匀问题的潜在能力。

然而，将该专利用于制作电磁屏蔽光学窗，所存在的问题如下：

由于采用了磁控溅射方式沉积导电金属，因此会使导电金属覆盖到裂缝模板表面，影响光学窗的透光性能；为了解决该问题，必须去除裂缝模板，这就会带来以下两个问题：

第一、增加了去除裂缝模板的步骤，浪费制作时间和制作成本；

第二、去除裂缝模板后，烘干后的纳米银浆会裸露在衬底之上，缺少保护，容易损坏，造成光学窗电磁屏蔽性能破坏。

发明内容

针对上述缺点和不足，本发明公开了一种内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法，该方法可以在与申请号为201310122824.1的发明专利“一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法”具有相同效果的同时，省略步骤，节省制作时间和制作成本，并具有保护烘干后的纳米银浆的作用。

本发明的目的是这样实现的：

一种内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法，包括以下步骤：

步骤a，制作二氧化钛溶胶；

步骤b，采用旋涂法在衬底上涂覆厚度为2～5μm的二氧化钛溶胶，并使二氧化钛溶胶自然干燥，形成裂缝模板；

步骤c，在裂缝模板表面连续刮涂掺有疏水溶剂的纳米银浆，直到纳米银浆充满裂缝，并在50～80℃温度范围内加热烘烤。

上述内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法，步骤a具体为：

将体积份数为40～80份的乙醇和体积份数为0～40份的乙酸进行混合，得到第一混合液；

将体积份数为20份的钛酸丁酯在剧烈搅拌条件下缓慢加入第一混合液，得到第二混合液；

将体积份数为5～10份的无水乙醇，体积份数为8～13份的冰醋酸，和体积份数为1份的去离子水均匀混合，得到第三混合液；

将第三混合液以1～5滴/秒的速度滴入剧烈搅拌的第二混合液中，得到第四混合液；

将第四混合液搅拌1h后，密封静置1～2天，得到二氧化钛溶胶。

所述的剧烈搅拌是指转速大于800r/min的磁力搅拌或超声振荡。

上述内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法，步骤b中，使二氧化钛溶胶自然干燥的条件为：温度为15～25℃，湿度为70～80％RH。

上述内嵌式金属网栅电磁屏蔽光学窗制备方法，还包括步骤d，抛光裂缝模板表面。

有益效果：

第一、由于连续刮涂掺有疏水溶剂的纳米银浆，其中，连续刮涂和疏水溶剂都可以避免纳米银浆覆盖到裂缝模板表面，因此不会出现因纳米银浆覆盖到裂缝模板表面而影响光学窗透光性能的问题，所以，无需去除裂缝模板，实现在与申请号为201310122824.1的发明专利“一种基于龟裂模板法制备多孔金属薄膜透明导电电极的方法”具有相同效果的同时，省略去除裂缝模板的步骤，节省制作时间和制作成本。

第二、由于没有去除裂缝模板，因此烘干后的纳米银浆嵌入到裂缝模板内，裂缝模板起到了对纳米银浆保护的作用，有效避免因纳米银浆损坏而造成光学窗电磁屏蔽性能被破坏的问题。