本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種低反射的高效電磁屏蔽材料，屬于電磁屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)包括由不同電磁特性的材料組成的復(fù)合電磁屏蔽組分，該復(fù)合電磁屏蔽組分由相對電導(dǎo)率≥0.02的金屬粉末、相對磁導(dǎo)率≥1的鐵磁材料粉末以及高分子介電材料組成，其中金屬粉末的體積比在70%-97%之間；鐵磁材料粉末的體積比在1%-29%之間；高分子介電材料的體積比在1%-29%之間。本發(fā)明專利技術(shù)通過復(fù)合效應(yīng)在保證高效電磁屏蔽的基礎(chǔ)上，減少對電磁波的反射而增加對電磁波的吸收，達(dá)到減少二次污染的目標(biāo)，根據(jù)中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB6190-2008，在30-1500MHz的電磁波頻率范圍，屏蔽效能達(dá)到60dB以上（B級）。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于電磁屏蔽材料
，特別涉及用于電磁輻射環(huán)境治理的功能型復(fù)合材料。
技術(shù)介紹
隨著電子設(shè)備的大量使用，造成電磁波的輻射，該輻射形成的空間污染對電子設(shè)備的安全正確運(yùn)行和人們的身體健康造成了極大危害，因此對電磁輻射的治理日益重要。電磁屏蔽材料是有效治理電磁波的危害，屏蔽電磁波干擾的重要手段。傳統(tǒng)電磁屏蔽的方法是采用金屬板材，但金屬板材存在重量重，難于安裝和密封等固有缺點，使它的應(yīng)用受到了限制。同時由于金屬板材的電磁屏蔽主要依靠對電磁波的反射，而反射電磁波會造成二次污染，因此也不是一種環(huán)境友好的電磁屏蔽材料。開發(fā)新型電磁屏蔽材料是目前研究的熱點。2003年9月10日公開的中國專利03121536. X “有機(jī)/無機(jī)復(fù)合電磁波吸收劑屏蔽涂層材料”，提出了有機(jī)/無機(jī)復(fù)合電磁波吸波及屏蔽涂料的構(gòu)成模式。此方法需要采用比較復(fù)雜的工藝過程來將導(dǎo)電聚合物包覆在軟磁金屬粉末之外，形成一種復(fù)合的結(jié)構(gòu)。這種方法的難度在于包覆的厚度和均勻程度難以控制，生產(chǎn)過程難以實現(xiàn)；而且當(dāng)聚合物包覆后會導(dǎo)致電導(dǎo)率降低，而難以得到高效電磁屏蔽性能。2005年3月23日公開了中國專利1597308A “一種有機(jī)/無機(jī)多層混合電磁波屏蔽材料的制備方法”，其中提出了直接混合的簡單制備方法，但需要利用多層涂層進(jìn)行復(fù)合來提高吸收和屏蔽效能，這種方式會增加涂層厚度，從而導(dǎo)致涂層與基體的結(jié)合力變差和成本提高。而且對于此種生產(chǎn)方式，專利中僅提出了利用Fe、Ni和Co三種純金屬粉末和其合金粉末，沒有考慮不同電磁特性材料的復(fù)合效應(yīng)和低反射特性，也難以獲得高效屏蔽效能。因此在上述兩項專利技術(shù)明顯存在兩方面的問題，其一，導(dǎo)電聚合物包覆金屬粉末的生產(chǎn)方式復(fù)雜難以控制；其二，主要采用了純金屬粉末Fe、Ni和Co及其合金，難以獲得聞導(dǎo)電率和聞磁導(dǎo)率的綜合性能，從而不能得到具有聞效屏蔽效能，并同時具有低反射聞吸收的特性。采用純金屬屏蔽組分的電磁屏蔽材料只能獲得單一的電磁性能，為求得高的屏蔽效果往往需要高的反射損耗，而反射損耗將導(dǎo)致較大的二次污染。
技術(shù)實現(xiàn)思路
I.專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題 本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中采用單一導(dǎo)電填料難以獲得寬頻高效的屏蔽效能的缺點，提供了一種低反射的高效電磁屏蔽材料，本專利技術(shù)以低反射(低二次污染)的環(huán)境友好高效電磁屏蔽材料為目標(biāo)，提出利用具有不同電磁特性的材料之間的復(fù)合效應(yīng)，以高電導(dǎo)率的金屬粉末材料對電磁波的反射、高磁導(dǎo)率的鐵磁材料對電磁波的渦流衰減和高分子介電材料對電磁波的介電損耗，實現(xiàn)對電磁波的高效電磁屏蔽。其技術(shù)關(guān)鍵在于根據(jù)材料的電磁特性選用了不同的材料，通過實驗對比分析，確定了優(yōu)化的成分配比方案，利用不同電磁特性材料的復(fù)合效應(yīng)，可以降低材料的電導(dǎo)率而增加磁損耗和介電損耗，從而保證在不降低電磁屏蔽效能的基礎(chǔ)上，減少對電磁波的反射，降低了二次污染，制得了環(huán)境友好的高效電磁屏蔽材料。2.技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為 本專利技術(shù)的一種低反射的高效電磁屏蔽材料，包括由不同電磁特性的材料組成的復(fù)合電磁屏蔽組分。其中包括相對電導(dǎo)率> O. 02的具有高電導(dǎo)率特性的鎳、銀或銅等金屬粉末、相對磁導(dǎo)率> I的具有高磁導(dǎo)率特性的鐵磁材料粉末、以及具有高介電損耗特性的高分子介電材料，如導(dǎo)電聚苯胺。上述材料可以以不同的比例混合取得具有不同電磁屏蔽特性的 系列電磁屏蔽材料。選用不同的材料成分配比，可以使電磁屏蔽材料取得不同的電導(dǎo)率和磁導(dǎo)率以及介電常數(shù)，從而可以在不同的頻段實現(xiàn)高效電磁屏蔽，并且可以通過調(diào)整成分，改變對電磁波的反射和吸收的相對比例，達(dá)到控制電磁屏蔽效能和降低二次污染的目的。不同電磁特性的成分配比可以根據(jù)電磁屏蔽要求進(jìn)行組合，以達(dá)到最優(yōu)的性價比。為了保證具有足夠的電磁屏蔽效能，高電導(dǎo)率金屬粉末的體積比例應(yīng)在70%_97%之間；高磁導(dǎo)率的鐵磁材料粉末的體積比例在1%_29%之間；高分子介電材料的體積比例在1%-29% 之間。為了達(dá)到形成到點網(wǎng)絡(luò)的要求和降低材料的使用量，在復(fù)合電磁屏蔽組分中所采用的高電導(dǎo)率金屬粉末的直徑在2-20微米；所采用的高磁導(dǎo)率的鐵磁材料粉末的直徑在2-20微米；所采用的高分子介電材料可以采用液體狀或聚苯胺粉末，粉末的直徑在1-50微米。在電磁屏蔽材料的制備過程中，由不同電磁特性的材料構(gòu)成的復(fù)合電磁屏蔽組分與基體材料混合制備成電磁屏蔽涂料。基體材料由樹脂或油漆組成。其中復(fù)合電磁屏蔽組分的體積分?jǐn)?shù)為5%-40%，基體材料體積分?jǐn)?shù)為60%-95%。本專利技術(shù)的電磁屏蔽材料的制備方法是首先將需要復(fù)合的不同電磁特性的粉末按照要求的比例進(jìn)行混合，然后進(jìn)行超聲分散和均勻化，得到均勻的混合粉末后加入基體材料攪拌均勻，放入球磨設(shè)備進(jìn)行球磨，球磨的時間大于20分鐘，得到電磁屏蔽材料。本專利技術(shù)采用優(yōu)化的工藝參數(shù)進(jìn)行混合、攪拌和球磨來取得要求的性能，這種復(fù)合電磁屏蔽材料的制備方法僅僅通過各種材料的簡單機(jī)械混合而得到了復(fù)合效應(yīng)，單層涂層即可實現(xiàn)高效電磁屏蔽，具有工藝簡單、易于控制和使用便利等優(yōu)點。3.有益效果 采用本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案，與已有的公知技術(shù)相比，具有如下顯著效果 (1)高效寬頻嚴(yán)格按照中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB6190-2008 “電磁屏蔽材料屏蔽效能測量方法”測試，在國標(biāo)規(guī)定的測試頻率范圍(30-1500MHZ)全部達(dá)到70-100dB，為B級廣品，除工業(yè)和民用聞效電磁屏蔽應(yīng)用之外，可用于航空航天和國防應(yīng)用； (2)低二次污染通過復(fù)合效應(yīng)在保證高效電磁屏蔽的基礎(chǔ)上，減少對電磁波的反射而增加對電磁波的吸收，達(dá)到減少二次污染的目標(biāo)；在具有較高方阻(單位面積的阻抗)的條件下，取得優(yōu)異的電磁屏蔽效能； (3)輕質(zhì)、低成本、無污染通過成分優(yōu)化和生產(chǎn)工藝優(yōu)化，不采用銀等貴金屬原料而取得高效電磁屏蔽效能；并在保證電磁屏蔽效能的基礎(chǔ)上，減少了金屬組分的含量，達(dá)到了輕質(zhì)的目的；生產(chǎn)使用過程中無污染；(4)使用方便，適用性強(qiáng)本專利技術(shù)的電磁屏蔽材料為一種功能涂料，涂料可涂覆于大部分塑料、建筑物的墻壁、木材等基材上，實現(xiàn)電磁屏蔽的目的。具體實施例方式為進(jìn)一步了解本專利技術(shù)的內(nèi)容，結(jié)合實施例對本專利技術(shù)作詳細(xì)描述。實施例I 本實施例中相對電導(dǎo)率> 0. 02的金屬粉末選用金屬鎳粉,相對磁導(dǎo)率> I的鐵磁材料粉末選用鐵鈷合金粉末，高分子介電材料選用導(dǎo)電聚苯胺粉末。選用2微米直徑的金屬鎳粉，3微米直徑的鐵鈷合金粉末以及2微米的導(dǎo)電聚苯胺粉末，按照金屬鎳粉占復(fù)合電磁屏蔽組分體積比為70%，鐵鈷合金粉末占復(fù)合電磁屏蔽組分體積比為17%和導(dǎo)電聚苯胺占復(fù)合電磁屏蔽組分體積比為13%的比例進(jìn)行復(fù)合。將上述粉末按比例混合后，利用超聲波分散儀分散20分鐘，得到均勻的復(fù)合電磁屏蔽組分。加入丙烯酸樹脂為基體材料。復(fù)合 電磁屏蔽組分與丙烯酸樹脂的體積比分別為15. 5%和84. 5%。將混合后的膠體放入行星式球磨機(jī)球磨I小時得到本專利技術(shù)的電磁屏蔽涂料。按照中華人民共和國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB6190-2008，將屏蔽涂料用噴涂設(shè)備噴涂在直徑為115毫米的樹脂基片上用于測試屏蔽效能。經(jīng)測試該試樣在30MHz-1500MHz的頻率范圍內(nèi)其屏蔽效能為70_85dB，經(jīng)計算吸收部分的強(qiáng)度損耗為25%以上。而目前市場上的相似產(chǎn)品的電磁屏蔽本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種低反射的高效電磁屏蔽材料，其特征在于，包括由不同電磁特性的材料組成的復(fù)合電磁屏蔽組分，該復(fù)合電磁屏蔽組分由相對電導(dǎo)率≥0.02的金屬粉末、相對磁導(dǎo)率≥1的鐵磁材料粉末以及高分子介電材料組成，上述不同電磁特性的材料以不同的比例混合取得具有不同電磁屏蔽特性的電磁屏蔽材料。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱國輝，
申請(專利權(quán))人：馬鞍山綠盾防護(hù)材料科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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