[发明专利]一种拉挤碳纤维电磁屏蔽复合材料型材及其制作方法

说明书

本发明涉及电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种拉挤碳纤维电磁屏蔽复合材料型材包括碳纤维表面毡、碳纤维织物与连续纤维增强材料，其中碳纤维表面毡为型材表面，提供产品外观，表面毡之下为碳纤维织物，所述碳纤维织物可为碳纤维平纹布、斜纹布、多轴向布的其中一种，提供产品纵向强度，碳纤维织物之下为连续纤维增强材料，包括经过导电导磁处理的增强碳纤维与普通碳纤维，提供产品的抗拉强度、抗弯强度以及电磁防护功能，普通碳纤维可为玻璃纤维、芳纶纤维、PBO纤维的其中一种。本发明还包括该型材的制备方法，本发明设计巧妙，构思新颖，可灵活应用于屏蔽舱、屏蔽机箱蒙皮、壁板等部位并起到减重、电磁屏蔽的功效，适合广泛推广使用。

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽材料领域，具体涉及一种拉挤碳纤维电磁屏蔽复合材料型材及其制作方法。

背景技术

碳纤维复合材料作为一种高性能先进材料，具有质轻、高强、耐腐蚀等优异特性，目前已在机载设备和高端军民装备上得到了大量的应用。随着电磁屏蔽领域对于各类防护装备减重的要求越来越严苛，新材料在各类屏蔽产品的应用也逐渐增加，但目前研究较多的是轻量化的金属合金材料。而以碳纤维复合材料为代表的先进复合材料，受电性能的影响，限制了其在该领域的发展。如何能将具有优异力学性能和更低密度的新材料应用于减重和电磁防护领域，已经成为关注的重点。

目前基于碳纤维复合材料电磁屏蔽能力强化的处理方式主要有三类：一为复合材料树脂基体内部填充导电颗粒、纤维等方式增加复合材料导电性能；二为复合材料表面利用化学镀、电镀、气相沉积等方式增加表面导电性能；三为利用导电纤维、导电金属网、金属薄膜等作为复合材料铺层增强其内部层间导电性能。

拉挤成型作为复合材料产品常用的成型工艺具有生产效率高，产品连续性好的优点。而目前用于电磁屏蔽领域的复合材料制品往往采用成型后二次加固的方式，该方式降低了产品可靠性和成本优势。而电磁屏蔽新材料目前的一个市场竞争劣势就在其制造效率低，成本高昂，如何提高复合材料电磁防护产品的生产制造效率，拉低其与传统复合材料或金属材料的成本、效率差距是目前该领域研究的一个重点。而目前基于拉挤成型工艺的电磁屏蔽复合材料产品鲜有报道。

CN 207219296 U“一种电磁屏蔽复合材料”报道了一种设置有泡沫铜板、镀镍碳纤维布层和泡沫铝层的屏蔽复合材料结构。CN 104470344 A“电磁屏蔽复合材料及其制备方法”报道了一种包括导电导磁增强的基体层；采用导电纤维的网状有效层；以及导电材料构成的覆盖层复合而成的纤维增强电磁屏蔽复合材料，具有质量轻、屏蔽效能优良、力学强度良好且具备耐热性。

CN 108859304 A“一种拉挤成型复合板”报道了一种三层结构的拉挤成型复合材料板材，由表面混杂纤维织物高强度耐冲击层、中间混杂纤维织物耐韧性耐劈裂层、芯部的拉挤刚性层。用于建筑墙体加固、热塑性型材二次加工以及交通防护领域等。

综上所述，目前已有的对复合材料进行电磁屏蔽增强的各种探索，且复合材料拉挤成型工艺制造也有较多研究，但将在拉挤成型下进行电磁防护复合材料产品制造的研究尚无报道。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种拉挤碳纤维电磁屏蔽复合材料型材及其制作方法，采用复合材料制造工艺之一的拉挤成型，将该工艺的高效稳定、一致性好的优点与复合材料电磁防护设计结合，利用正向设计的方法，根据防护材料在对应的防护频率和防护效果的要求设计材料内部导电增强材料的排布、间距，以及材料电磁性能等参数。同时在产品实现过程中优化了拉挤树脂体系，结合增强纤维空间结构的设计，提供了一种生产效率高、质量稳定的拉挤碳纤维电磁屏蔽复合材料型材的制备方法。本发明采用的技术方案如下：