[发明专利]一种电子设备机壳材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种电子设备机壳材料的制备方法，属于电磁屏蔽技术领域。针对传统机壳材料中碳材料，电容量较小，表面活性基团少，分散性差，不能有效抑制二次发射杂波、高频电磁波，屏蔽效能低的问题，本发明提供了一种电子设备机壳材料的制备方法，本发明苯胺原位化学聚合合成聚苯胺包覆碳纳米管，再炭化处理制备氮掺杂碳纳米管，得到以碳纳米管为核、氮掺杂碳层为壳，具有较大电容量，核‑壳结构的氮掺杂碳纳米管，并将其与铝基体进行复合制备出铝吸附氮掺杂碳纳米管复合材料，最后与聚酰胺树脂尼龙6等混料后熔融造粒，注塑成型，制得电子设备机壳材料。

技术领域

本发明涉及一种电子设备机壳材料的制备方法，属于电磁屏蔽技术领域。

背景技术

随着信息时代的到来，各种电子、电气设备得到广泛应用，为了建立高速的通讯网络，数字系统的工作频率日趋提高。而随之产生的电磁干扰不但会对人体、自然环境产生危害，而且会对电子设备产生不良影响，特别是大功率高频设备，会对附近电子仪器设备、精密仪表、通讯信号、参数测试等产生严重的干扰，随着电子技术的迅猛发展，人们在日常生活中被动或主动接触的电磁辐射越来越多。科学研究表明，电磁辐射会对人体健康产生重要影响，例如引起神经系统的障碍；造成垂体多种激素紊乱和促肾上腺皮质激素升高等；降低妊娠率，延缓胚胎发育、促使胎儿体重下降等。另一方面，由于电磁波技术在航空航天、通信、军事等领域的广泛应用，因电磁波辐射而导致的信息泄密事件也时有发生。同时，电磁波辐射还会造成电子设备系统失灵，例如外界电子设备的电磁波辐射可能会使心脏起搏器停止工作或发生紊乱，外界电磁波辐射的干扰会造成武器系统失灵等，危害人体生命安全及国家国防安全。因此我们急需采取措施消除或者减少电磁干扰。

目前常见的办法是使用碳材料掺杂电子设备机壳，但是该方法制备的机壳材料中碳材料，电容量较小，表面活性基团少，分散性差，不能有效抑制二次发射杂波、高频电磁波，屏蔽效能低，应用受限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对传统机壳材料中碳材料，电容量较小，表面活性基团少，分散性差，不能有效抑制二次发射杂波、高频电磁波，屏蔽效能低的问题，本发明提供了一种电子设备机壳材料的制备方法，本发明苯胺原位化学聚合合成聚苯胺包覆碳纳米管，再炭化处理制备氮掺杂碳纳米管，得到以碳纳米管为核、氮掺杂碳层为壳，具有较大电容量，核-壳结构的氮掺杂碳纳米管，并将其与铝基体进行复合制备出铝吸附氮掺杂碳纳米管复合材料，最后与聚酰胺树脂尼龙6等混料后熔融造粒，注塑成型，制得电子设备机壳材料。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

（1）称取3.0~3.6g苯胺，加入480~500mL质量分数为5%盐酸中，以300~400r/min搅拌20~30min后，再加入7.0~8.4g碳纳米管，并以300W超声波超声分散30~50min，得碳纳米管悬浮液，向碳纳米管悬浮液中加入7.0~8.4g过硫酸铵，300~400mL质量分数为5%盐酸，在冰水浴下搅拌20~30min，随后真空过滤，用去离子水洗涤滤渣3~5次，得聚苯胺包覆碳纳米管；

（2）称取3~5g上述聚苯胺包覆碳纳米管，置于真空干燥箱中，在80~90℃下干燥至恒重，随后转入管式炉中，在氮气氛围下以4℃/min加热至400~450℃并保温2~3h，继续加热至700~720℃并保温1~2h，自然冷却至室温，得氮掺杂碳纳米管；

（3）称取1~2g上述氮掺杂碳纳米管，加入80~100mL无水乙醇中，以500W超声波超声分散15~20min，加入95~98g铝粉，以300~400r/min搅拌20~30min，静置1~2h后过滤，将滤渣置于真空干燥箱中，在105~110℃下干燥至恒重，随后装入球磨机中，以400~500r/min球磨2~3h，得铝吸附氮掺杂碳纳米管复合材料；