[发明专利]一种高性能透明电磁防护材料及其制备方法

说明书

本发明提供了一种高性能透明电磁防护材料及其制备方法，其特征在于：电磁防护材料包括玻璃基片，以及依次设置在玻璃基片上的第一功能膜组、第二功能膜组、第三功能膜组，第三功能膜组的表面上镀制顶部保护层，本发明设置成折射率低/高/低/高/低的折射率交替结构，在低折射率和高折射率两层不同介质间插入一层中间折射率的膜层，使之形成低/中/高折射率的递进结构，通过多层增透实现在材料保持较薄膜层厚度或较高透光率条件下维持高导电性和高电磁屏蔽效能。

技术领域

本发明属于无机非金属电磁防护材料领域，尤其是涉及一种高性能透明电磁防护材料及其制备方法。

背景技术

随着科技的进步，计算机、网络等的应用遍布了各个行业，在给我们生活带来极大丰富和便利的同时，电磁波也影响着我们的生活环境和生存空间。我们所处的电磁环境也日益复杂，目前，信息化设备集成度越高，电路系统电磁敏感性、易损性越高，电磁防护越重要，电磁防护材料不仅需要对电子器件进行有效保护，也需要为身处电磁环境中的人提供有效保护。在常规非可视领域，金属板材或设备外壳等将电磁波屏蔽或封闭在局部空间内可以有效防止电磁干扰或电磁泄露。但是，在仪器面板、电子触屏、光电子器件、现代穿戴电子、计算机安全保密，导航制导等领域，在有效防护的同时还需要兼具可视甚至高透光等要求，这为透明电磁防护材料提供了广泛的应用前景。

现有透明电磁防护材料的综合性能有待提高，尤其需要高屏蔽效能，高可见光透过率，影像高清晰度等可视窗部位的透明电磁防护材料。通常来说，高导电高电磁屏效与高透光性是矛盾的，即提高屏蔽效能需要导电性好、厚度大的材料提供保证，但这样做通常会因为光的反射、吸收、散射等机制而牺牲材料的透光性。因此，如何在材料保持较薄膜层厚度或较高透光率条件下，显著提高其电导性和电磁屏蔽效能，实现高透光和高屏效的统一，成为该类材料研制面临的主要问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种高性能透明电磁防护材料及其制备方法，设置成折射率低/高/低/高/低的折射率交替结构，在低折射率和高折射率两层不同介质间插入一层中间折射率的膜层，使之形成低/中/高折射率的递进结构，通过多层增透实现在较薄膜层厚度或材料保持较高透光率条件下维持高导电性和高电磁屏蔽效能。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种高性能透明电磁防护材料，电磁防护材料包括玻璃基片，以及依次设置在玻璃基片上的第一功能膜组、第二功能膜组、第三功能膜组，第三功能膜组的表面上镀制顶部保护层。

优选的，第一功能膜组、第二功能膜组、第三功能膜组均包括光学介质层下层、导电陶瓷屏蔽层和光学介质层上层。

优选的，光学介质层为金属氧化物层或氮化物陶瓷层中的一种或多种；导电陶瓷屏蔽层为金属氧化物层或氮化物陶瓷层中的一种或多种。

优选的，光学介质层上层和光学介质层下层的材料均为TiOx、SiOx、SiAlNx、NbOx、ZnAlOx、ZnSnOx中的一种或多种，厚度均为5-160nm；

优选的，第三功能模组的光学介质层上层材料为SiOx，厚度为50-130nm，第一功能膜组的光学介质层上层和下层、第二功能膜组的光学介质层上层和下层、第三功能膜组的光学介质层下层的材料优选SiAlNx、ZnAlOx、TiOx、NbOx中的一种或多种，厚度优选为5nm～50nm。

优选的，导电陶瓷屏蔽层的材料为SnFOx、InSnOx中的一种或两种，导电陶瓷屏蔽层厚度为70-180nm；

优选的，导电陶瓷屏蔽层的材料为InSnOx，导电陶瓷屏蔽层厚度为90nm-130nm，Sn：In的比例为5-15：85-95；

更优选的，Sn：In的比例为12：88。

优选的，顶部保护层的材料为SiNx、SiAlNx、CrNx、NiCrNx、NiCrOx、TiOx、ZrOx中的一种或多种，顶部保护层厚度为5nm～50nm；