[发明专利]一种超宽带透明电磁防护材料结构及其制备方法

说明书

本发明公开了一种超宽带透明电磁防护材料结构及其制备方法，解决了现有的电磁防护材料无法同时实现高导电高电磁屏效和高透光性的技术问题。本发明的电磁防护材料结构包括基底、ITO膜、第一增透层、超薄Ag膜和第二增透层，所述超薄Ag膜包括Ag氧化层和Ag膜层，所述Ag氧化层与所述第一增透层连接，所述Ag膜层的一侧与所述Ag氧化层连接，所述Ag膜层的另一侧与所述第二增透层连接，本发明的结构的制备方法包括依次在基底上沉积ITO膜、第一增透层、超薄Ag膜和第二增透层。本发明的电磁防护材料结构具有高导电高电磁屏效和高透光性等优点。

技术领域

本发明涉及新材料技术领域，具体涉及一种超宽带透明电磁防护材料结构及其制备方法。

背景技术

随着信息化装备的广泛应用、特别是超宽带、高功率微波等电磁脉冲装备和应用，电磁环境越来越复杂恶劣，与此同时，信息化装备的集成度越来越高，电路系统的电磁敏感性、电磁易损性也越来越严重，因此，信息装备电磁防护变得越来越重要，甚至影响着战争的胜负。在信息化信息装备电磁防护中，有一类装备需要高透明电磁防护材料技术，例如战机和装甲车辆等装备的视窗、电视及激光制导导弹的透明窗口、电子仪器视窗 或触屏、柔性电子技术设备等等都需要透明电磁防护材料，另外，透明电 磁防护材料在信息安全领域也有广泛应用，例如计算机透明保护膜、保密会议室的透明防护玻璃、保密方舱、机密通信等等。

然而，现有的透明电磁防护材料还存在着许多亟待解决的问题。这主要包括三个方面：

（1）现有装备对透明导电薄膜的屏蔽效能要求偏低，部份电磁信息系统的指标要求只有10dB左右，对强电磁场的防护能力不足，同时对透光性的要求不高（如50-80%左右），对于一些发光较弱或高速运动的物体分辨能力偏低；

（2） 现有材料屏蔽机理比较单一，性能指标不足。目前多数关于高性能透明导电薄膜的研究主要关注如何替代 ITO 薄膜做触摸屏一类的应用上，大家比较普遍地希望靠超薄Ag 膜的导电性和经济性代替ITO膜并最终实现了这个目标，但实际上，作为电磁防护材料来讲，考虑到实际镀膜过程中的缺陷、光散射等问题，50dB的宽带高屏效和 90%以上的透光率要求，靠单层超薄 Ag膜不易达到指标要求，如果加大Ag 模的厚度降低方阻，又面临着降低透光率的问题，所以，我们认为，未来可能需要开发包含有多层导电膜以及“导电/增透”双功能膜设计的复合薄膜系统才有可能同时实现高屏效和高透光要求，例如“增透膜-导电 1 或导电 1/增透-导电 2 或导电2/增透-增透膜”结构。

（3） 现有栅网类型的屏蔽薄膜存在着一些严重缺陷。金属栅网的宽带高屏蔽效能比较容易实现，但是，50dB以上高屏效条件下的高透光性、特别是如何消除衍射效应对成像性和可视性的严重影响，是面临的最大困难和问题，直接影响着电视制导、激光制导等信息装备的制导性能，同时薄膜厚度加大以及质量加重也是高屏效的一个代价。

综上所述，针对电磁环境复杂恶劣的现状以及信息装备电磁防护的迫切需要，急需研制一类高性能的超宽带透明电磁防护材料，为信息装备电磁防护提供技术支撑。

超宽带透明电磁防护材料 ：是指具有 GHz 以上的工作带宽、对可见光或红外/紫外光具有优良穿透性能的一类电磁防护材料。该类材料首先需要通过高导电、高导磁材料制备等技术手段获取宽频带高效电磁波屏蔽能力，同时还必须保证材料具有高质量的透光性能。

按照结构的划分，透明电磁屏蔽材料分为两类：一类是薄膜型，即利用薄膜的透明性和薄膜中的导电粒子形成导电通道，从而达到透明电磁屏蔽的效果；另一类是互穿网络结构型材料，即利用材料的网络结构（如碳纤维、金属网）等形成导电通道，并且网状结构有足够的透光空间，从而达到透明屏蔽的效果。按照支撑衬底的不同，透明屏蔽材料又可以分为柔性和刚性两种：柔性透明屏蔽材料是指利用聚酯塑料等可弯曲的有机材料 为支撑衬底制作的屏蔽材料；刚性透明屏蔽材料是指以玻璃等不可弯曲的脆性材料为支撑衬底制作的屏蔽材料。