[发明专利]一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈及其制备方法

说明书

本发明公开了一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈及其制备方法，所述印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈由扼流圈基层、滤波介质层和封装材料层组成，所述扼流圈基层由印刷石墨烯导电油墨打印出来，所述滤波介质层包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯材料1％～10％，液态金属1％～30％，胺类固化剂2％～6％，余量为环氧树脂，所述封装材料为PET薄膜；其制备方法包括以下步骤：S1、石墨烯导电油墨的制备；S2、滤波介质的制备；S3、印刷基材的制备；S4、扼流圈基层的制备；S5、组装即得。本发明提出的扼流圈，电流带有极性走向，滤波性能好，能量损失低，应用范围广，生产所需时间短，生产成本低，制备过程环境友好。

技术领域

本发明涉及滤波材料技术领域，尤其涉及一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈及其制备方法。

背景技术

石墨烯的应用已是全世界的关注，然而对于石墨烯的研究，还在起步阶段。石墨烯是非常有特质的二维新型材料，其应用主要为材料的添加物质，目前的石墨烯材料是没有带自主特性的、和本身没带离子的石墨烯。石墨烯本身带离子的功能性应用并不多。要发展更深层和带功能性方向的材料才是科技进步的方向，这样就要必须在原料上制造出带功能特性的材料。

传统的扼流圈滤波元件的做法是利用线圈绕制在硅钢片上，做自耦式过滤。然而硅钢片所作的磁场自耦方式，只有南北对向式磁化自耦反应。东西方向可以说是完全没有屏闭，或多或少都显示出漏磁现象。

导电墨水是发展电子元器件的基础，是封装、电极和互联的关键材料，应用于电子行业的各个领域，最终结构和新材料的应用是分不开的。无论导电墨水是用金属性导电或非金属性材料导电，所含的导电材料都是纳米尺寸的大小和悬浮式结合喷头打印导电线路，能够方便和快速设计线路，在液态上加入导电材料混合所制成的导电墨水，经打印技术，印在线路板上，喷墨式打印导电线路是非常方便的，能够解决一些传统线路板问题，在应用的材料研发上，甚至达到白热化阶段。基于上述现有技术，本发明提出了一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈及其制备方法。

一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈，由扼流圈基层、滤波介质层和封装材料层组成，所述扼流圈基层包括铜线和印刷石墨烯导电油墨，所述滤波介质层包括以下重量百分比的原料：功能性石墨烯材料1％～10％，液态金属1％～30％，胺类固化剂2％～6％，余量为环氧树脂。

优选的，所述功能性石墨烯材料为镶有铁、铜、锌三元结构离子的石墨烯材料。

优选的，所述液态金属为水溶性铁、铜、银离子中的任意一种或几种混合。

优选的，所述胺类固化剂为双氰胺固化剂。

优选的，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

本发明还提出了一种印刷石墨烯液态金属滤波平面扼流圈的制备方法，包括以下步骤：

S1、石墨烯导电油墨的制备：先将三晶格式石墨烯载体与三种不同的镶嵌离子在渗透剂以及加温加压的作用下进行氧化还原反应，使不同的镶嵌离子分别稳定装入三晶格式石墨烯载体的不同晶格上形成三元三晶格石墨烯，再将三元三晶格石墨烯、溶剂、表面活性剂以及分散稳定剂按照质量比为1～5：10～50：0.1～0.5：0.1～0.5进行称取并充分混合，然后静置，再除去溶剂，得到石墨烯导电油墨；

S2、滤波介质的制备：按照以下重量百分比进行称取滤波介质层原料：功能性石墨烯材料1％～10％，液态金属1％～30％，胺类固化剂2～6％，余量为环氧树脂，备用，将称取的功能性石墨烯材料与液态金属，以3g/min的速率加入到环氧树脂中，边加入边以400r/min的转速进行搅拌，待材料加入完毕后，将混合物加入到超声波震荡器中，超声分散16min，分散均匀得混合液，将胺类固化剂加入到混合液中，保持转速不变，搅拌混合32min，得滤波介质；