[发明专利]一种石墨烯电磁屏蔽复合材料的制备方法

说明书

本发明公开一种石墨烯电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括：配制不同浓度的氧化石墨烯水溶液；将无纺布分别浸渍到配制的不同浓度的氧化石墨烯水溶液中，得到氧化石墨烯含量不同的氧化石墨烯/无纺布；将氧化石墨烯/无纺布用水合肼溶液进行熏蒸；将熏蒸得到的产物在树脂‑溶液体系中充分浸渍；将浸渍后的石墨烯/无纺布按石墨烯含量从高到低的顺序层叠铺放；将层叠铺放的石墨烯/无纺布铺放于用银线制备的薄膜上，进行固化成型。本发明的方法将氧化石墨烯与无纺布进行复合，通过调节氧化石墨烯水溶液的浓度，可以调节最终产品中石墨烯含量以满足不同波段电磁屏蔽及吸收的要求。方法简便，原料易得，可批量化生产。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种石墨烯电磁屏蔽复合材料的制备方法。

背景技术

随着通信技术、电子行业、精密医疗仪器等行业的快速发展，不同波段电磁波应用的越来越广泛。继而产生的电磁污染不仅严重威胁着人类的健康和生态环境系统，更会对精密电子仪器产生干扰。采用导电性良好的电磁屏蔽材料可以降低电磁波对人体的危害及仪器的干扰。目前传统的电磁屏蔽材料以具有优良导电性的金属为主；但金属材料密度大，不耐酸碱，可加工性不高等缺点限制了其在实际中应用。此外，导电性良好的金属材料虽有优异的电磁屏蔽性能，但经过反射的电磁波极有可能再次对其周围环境产生不利影响。因此，开发出质量轻、厚度薄、环境适应性强且兼具良好吸收特性的电磁屏蔽材料具有重要意义。

新型碳材料石墨烯因其优异的光电性能，自2004年以来被各行业科学家广泛且深入的研究。其优异的电导率、超大的比表面积、良好的热导率和极轻的特性满足当今高性能电磁屏蔽材料的需求，可作为极具潜力的新型多功能电磁屏蔽材料来使用。石墨烯薄膜电磁屏蔽材料可以有效的将电磁波屏蔽掉，但由于石墨烯良好的导电性，对电磁波吸收低，可导致电磁波的二次反射，对周围环境造成不必要的影响。

发明内容

鉴于现有技术的上述情况，本发明的目的是提供一种石墨烯电磁屏蔽复合材料的制备方法，该方法制备的石墨烯电磁屏蔽复合材料可满足不同波段电磁屏蔽及吸收的要求。

本发明的上述目的是利用以下技术方案实现的：

一种石墨烯电磁屏蔽复合材料的制备方法，包括：首先配制不同浓度的氧化石墨烯水溶液；随后将相同的无纺布分别浸渍到配制的不同浓度的氧化石墨烯水溶液中，然后充分烘干，得到氧化石墨烯含量不同的氧化石墨烯/无纺布；将得到的氧化石墨烯/无纺布用水合肼溶液进行熏蒸，在90～110℃下反应10h以上，用水合肼溶液进行熏蒸可以使氧化石墨烯还原更充分，时间大于等于10小时，可保证还原充分；将熏蒸得到的产物浸渍到相同的树脂-溶液体系中，进行充分浸渍；将浸渍后的石墨烯/无纺布按石墨烯含量从高到低的顺序层叠铺放，这样可提高材料对电磁波的阻抗匹配特性，以使更多的电磁波入射到材料内部；将层叠铺放的石墨烯/无纺布铺放于用银线制备的薄膜上，进行固化成型，即可得到石墨烯/无纺布为吸波层且银线为屏蔽层的电磁屏蔽材料。

其中，所述氧化石墨烯水溶液浓度为2～20mg/ml。所述石墨烯/无纺布复合体系中，石墨烯的含量为5％～30％(质量)。所述无纺布可以为聚丙烯、涤纶、丙纶、锦纶、氨纶、腈纶中的一种或多种的组合。所述树脂-溶液体系中树脂可为环氧树脂、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚苯胺、聚吡咯等高分子材料中的一种或多种的组合，溶剂为可溶解上述树脂的溶剂。所述水合肼溶液的浓度为5％～50％(质量)。

本发明的制备方法将氧化石墨烯与无纺布进行复合，通过调节氧化石墨烯水溶液的浓度，可以调节最终产品中石墨烯含量以满足不同波段电磁屏蔽及吸收的要求。方法简便，原料易得，可批量化生产。通过改变每层的石墨烯的含量，可以调节吸波层对电磁波的匹配性能，使整体尽可能多的吸收电磁波，而屏蔽层可将透过吸波层的电磁波反射，使其再次进入吸波层。本发明制备的电磁屏蔽材料对电磁波吸收强度高、有效频带宽，还可通过改变氧化石墨烯的浓度调节屏蔽及吸收性能，满足多种需求。

附图说明

图1为本发明的实施例中所采用的聚丙烯无纺布的电镜照片；