[发明专利]一种低电导率非磁性太赫兹屏蔽复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种低电导率非磁性太赫兹屏蔽复合材料，其特征在于该复合材料包括有机硅橡胶与MXene的混合基底层和超薄导电铜层；所述超薄导电铜层为铜纳米粒子构成的金属层；所述有机硅橡胶与MXene的混合基底层表面具有金属铜的导电涂层，是指将基底层表面金属化，采用的工艺为热压成型；硅烷偶联剂改性接枝；铜纳米粒子自催化活化或化学镀金属。

2.如权利要求1所述的一种低电导率非磁性太赫兹屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤（1）：将有机硅橡胶生胶与硫化固化剂按照一定质量比例均匀混合；

步骤（2）：将KH590硅烷偶联剂水解后加入步骤（1）的混合物中搅拌均匀，随后再加入一定量的MXene，在室温条件下不断搅拌；

步骤（3）：将步骤（2）中混合物转移至电加热液压机中，在一定压强与温度下加压固化形成薄膜；

步骤（4）：待薄膜凝固后，用紫外光处理薄膜样品，该薄膜样品为有机硅橡胶与MXene混合体；

步骤（5）：将处理后的薄膜样品置于3-氨丙基三乙氧基硅烷溶液中浸泡进行改性，溶剂为水，而后将其置于烘箱中烘干；

步骤（6）：将经步骤（5）表面改性的样品浸泡于硫酸铜水溶液中，而后将浸泡过的样品置于硼氢化钠溶液中活化；

步骤（7）：在完成铜纳米粒子活化后，立即将活化后的薄膜样品浸入铜化学镀液中，之后从化学镀液中取出，用去离子水冲洗后放入烘箱中，以促进表面干燥；

步骤（8）：将步骤（7）中样品镀金属一面朝上固定于涂覆机上，通过热压方式，在样品表面再次制备一层有机硅橡胶与MXene混合体薄膜；

步骤（9）：将样品水平放置充分凝固，得到“有机硅橡胶与MXene混合体-Cu-有机硅橡胶与MXene混合体”的三明治复合结构的复合材料，即电气绝缘性优异的非磁性太赫兹屏蔽复合材料。

3.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，有机硅橡胶以甲基乙烯基有机硅橡胶为生胶，硫化剂作为固化剂，有机硅橡胶与硫化剂的质量比为1:1-30:1。

4.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，加入的KH590与有机硅橡胶质量比为1:1-1:500；加入的MXene与有机硅橡胶质量比为1:1-1:1000。

5.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所施加的压强为0.5-5 Mpa，加热温度为100-200 ℃；步骤（4）中，紫外光强度为0.1-10 mW/cm²，处理薄膜样品时间5-500 min。

6.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，3-氨丙基三乙氧基硅烷水溶液中溶质与溶剂体积比为1:1-1:20；步骤（6）中，硫酸铜水溶液浓度为0.1-10 g/L，硼氢化钠溶液溶剂为水，浓度为0.1-2 M。

7.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（7）中，化学镀液的配方是将六水硫酸铜、甲醛、氢氧化钠和酒石酸钾钠溶于去离子水中，溶质浓度分别为：六水硫酸铜0.1-10 g/L、甲醛1-10 g/L、氢氧化钠0.05-5g/L、酒石酸钾钠溶液2-30 g/L。

8.如权利要求2所述复合材料的制备方法，其特征在于，步骤（8）中，加入有机硅橡胶中KH590、MXene与步骤（2）相同，KH590、MXene与有机硅橡胶质量比分别为1:1-1:500、1:1-1:1000。

9.如权利要求2-8中任意一项权利要求所述方法制备得到的复合材料，其特征在于，制备的太赫兹屏蔽复合材料在0.1-2.2 THz范围内具有超过38 dB的平均屏蔽效能，而电导率低至0.7 S/m。