[发明专利]金属化芳纶蜂窝材料、其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种金属化芳纶蜂窝材料、其制备方法和应用。上述制备方法包括步骤S1，对芳纶蜂窝进行清洁，得到清洁芳纶蜂窝；步骤S2，对清洁芳纶蜂窝进行活化处理，得到活性芳纶蜂窝；步骤S3，将活性芳纶蜂窝置于化学镀铁镍液中进行化学镀，以在活性芳纶蜂窝内表面形成铁镍镀层。上述清洁可以去除芳纶蜂窝表面附着的灰尘等固体小颗粒杂质和孔壁上粘着的矿物质油或油脂等污渍；活化处理可以使芳纶蜂窝表面更易沉积铁镍镀层；最后进行化学镀，在活性芳纶蜂表面形成均匀的铁镍镀层，实现了芳纶纸蜂窝金属化。本申请金属化芳纶蜂窝材料的制备方法简单，得到的金属化芳纶纸蜂窝材料耐蚀性能好、透气性好、平面压缩强度高、屏蔽性能优异。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽技术领域，具体而言，涉及一种金属化芳纶蜂窝材料、其制备方法 和应用。

背景技术

随着研究技术的不断发展与提高，各种类型的屏蔽材料相继被开发和应用，目前主要使 用的电磁屏蔽材料根据透气性可分为不透气类与透气类。而对于有通风口的机箱等仪器设备， 需要通风透气的同时又需要屏蔽电磁波，则需选用透气性电磁屏蔽材料。现阶段普遍使用的 透气性电磁屏蔽材料主要有金属网和波导窗；而屏蔽性能优良、轻质且透气的泡沫金属是近 年来人们开发的一类新型电磁屏蔽材料。它不仅具有金属材料良好的导电性或磁性，而且由 于其内部存在多孔结构使得电磁波在其孔隙内部可发生多次反射损耗，从而使其相比于二维 金属网具有更高的电磁波屏蔽能力，甚至可以达到波导窗的屏蔽效果。

电磁屏蔽是指将电磁污染源至指定区域之间的电磁波传播路径阻断，从而降低或消除污 染源对指定区域内的敏感设备、器件或人体产生的不良影响。根据屏蔽的工作原理不同，可 将其分为静电屏蔽、磁屏蔽和电磁屏蔽三大类。其中，静电屏蔽与磁屏蔽只是电磁屏蔽的两 种特殊类型。

各类屏蔽材料对外场电磁波的屏蔽能力及效果通常用屏蔽效能(SE)，SE的单位用分贝 (dB)表示，利用Schelkunoff公式计算电磁材料的屏蔽效能：

SE＝SE_R+SE_A+SE_M。

式中SE_R为反射损耗，SE_A为吸收损耗，SE_M为多次反射损耗。其中反射损耗是由屏蔽材 料与空间介质的阻抗不匹配引起的，是材料中带电粒子与电磁场相互作用的结果；吸收损耗 是由磁偶极子或电偶极子与电磁场相互作用而产生热损耗引起的；而多次反射损耗则是由屏 蔽体内部的不均匀性产生的。

芳纶纸蜂窝芯材作为一种特殊的复合材料结构，拥有比强度高、减震好、绝热佳等特点， 其连续多孔的结构也可以使电磁波在蜂窝芯材层内多次吸收、反射和散射，而且纸蜂窝价格 低廉，经济效益高。鉴于蜂窝芯材上述优点，蜂窝芯材不仅广泛应用于民用、建筑等领域， 在航空、航天领域也占有重要地位。

另外，由于蜂窝具有较高的比刚度、相对密度较低等优点，蜂窝夹层结构设计性强，加 工成型简单，已被越来越广泛的应用在航空航天以及轨道交通等领域。考虑到蜂窝夹芯结构 在飞机舱内主体结构中的大面积使用，合理的开发具有电磁屏蔽功能的蜂窝芯材，可以有效 保护航空飞行舱内精密仪器及乘坐人员免受电磁干扰，实现航空芯材的结构、功能一体化设 计，整体提高蜂窝芯材的空间利用率，从而实现芯材材料智能轻量化设计与功能集成式整合 性应用目的。随着电子科学、尖端技术的高速发展，具有屏蔽性能的蜂窝夹芯复合材料在现 代化电子对抗技术中的应用已不限于国防飞机、舰船装备领域，而拓展到通讯基站、车载、 室内雷达罩等民用技术中。

模仿天然蜂巢的六边形蜂窝结构，由于重量轻且具有高强度和高刚度，而被广泛地用作 夹层结构芯材。当雷达波由透波层进入夹芯结构内部时，夹芯腔体对其进行多次散射与吸收， 最大限度地衰减雷达波能量并由此获得宽频以及高强度屏蔽吸波效果。