专利名称：一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术的制作方法
技术领域：
本发明为一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术，其产品适用于高频电磁屏蔽、电场屏蔽、低频磁屏蔽领域，以及可见光反射、红外辐射反射领域。
背景技术：
随着电子技术和信息产业的飞速发展，人们生产和生活中使用的电子设备和产品越来越多。而大多数的电子产品如高频加热炉、微波发生器、计算机、空调、电冰箱、电热毯以及电线、雷达等都会不同程度地产生电磁辐射。电磁辐射不仅造成电子产品之间的相互干扰，而且污染人类生存空间，危害人类的健康。同时，在现代军事中，电磁波干扰与反干扰以及军事泄密与防护，所有这些都使电磁防护材料得以迅速发展，通过不懈的研究、开发，从而不断地解决了所带来的问题。
目前，具有一定柔性的电磁屏蔽材料，有以下三种其一是金属纤维与化学纤维混纺出的导电布，但这种导电布综合屏蔽效能不高；其二是在织物上刷涂导电涂料，这种织物电导率不大，综合屏蔽效能较差；其三是在织物上利用化学镀方法镀上一层金属然后再镀覆金属，这种织物综合屏蔽效能较高，但有以下弊端(1)化学镀的前处理过程繁琐、复杂，且前处理液容易失效，工艺不好控制；(2)化学镀液易发生自分解，同时容易出现镀覆不均匀或镀覆不上的现象；(3)复杂的前处理过程以及化学镀过程不可避免对环境造成污染；(4)这种织物屏蔽材料的造价偏高，每平方米造价达80元左右。同时，有直接以铝薄板作为屏蔽材料，但由于铝表面不可避免地出现氧化膜——Al2O3，故影响了材料整体的导电性，从而影响屏蔽效能，并且在使用过程中铝表面很容易在环境中被腐蚀，从而其时效性较差。
以铝薄膜作为基材制备屏蔽材料国内外还没有先例，在保证很高屏蔽效能的同时，克服了以上几种材料提到的缺陷，而且克服了以往产品的功能单一性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术，其可以克服以上不足之处，达到很高综合屏蔽效能的同时，省去繁琐、复杂的化学镀前处理过程和化学镀过程，从而简化工艺过程，降低成本，减少污染；同时，本发明具有宽频段多功能性，克服了以往产品的功能单一性。
本发明提供了一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术，其特征在于，它包括以下步骤(1)在柔性材料上蒸镀一层铝或粘贴一层40微米以下的轧制铝箔作为基材或直接以40微米以下的轧制铝箔作为基材；(2)将上述基材按现有技术超声除油及在碱洗液中除油处理后水洗；(3)将上述除油水洗后的基材放入苛性钠溶液中处理，去除表面的氧化膜后水洗；(4)将上述去除表面氧化膜水洗后的基材在进行浸锌处理或放入碱性沉铜液中处理或放入碱性沉镍液中处理，在其铝膜上表面置换上一层金属膜后水洗；(5)将上述置换上一层金属膜水洗后的材料放入镀铜液中处理，再放入镀镍液中处理，或直接放入镀镍液中处理，然后在镀铜液或镀镍液处理后，电镀铁镍磁性合金，或直接电镀铁镍磁性合金，然后水洗，得到了多功能铝基柔性屏蔽材料。
本发明步骤(1)柔性材料可以是透明塑料膜、织物、毡等；步骤(3)水洗后的基材在以下条件下进行处理去除表面的氧化膜采用40微米以下的具有良好柔性的铝膜，其处理要求不同于铝板。水洗后的基材放入pH＝9～13的苛性钠溶液中，处理30～150秒，去除铝膜表面的氧化物(Al2O3)；pH值小于此范围，则氧化膜很难除去，pH值大于此范围，则很容易将铝膜局部完全溶解掉。处理时间太短，则氧化膜不易除尽，处理时间太长，则铝膜会出现局部全部溶解。这一去氧化膜步骤是保证下一步骤置换层与铝基体之间具有良好附着性的前提条件，故要控制好pH值大小和处理时间的长短。
步骤(4)水洗后的基材进行浸锌处理或放入碱性沉铜液中处理或放入碱性沉镍液中处理，在其铝膜上置换一层附着性良好的金属膜，同时严格控制pH＝10～14和处理时间为50～200秒。在保证溶液pH值在碱性范围内的同时，pH不能太高，pH太高则影响置换的金属膜的结晶性质，使置换层粗糙，减小了置换层与铝基体的结合力和防蚀性能。置换时，刚开始置换较快，50秒后置换变缓，超过200秒，置换层反而恶化，故置换时间控制在200秒以下。从而保证置换层的质量和置换层与基体之间的附着性。
步骤(5)水洗后的基材，可以在以铜材为阳极，以处理过的材料为阴极，在直流电或脉冲电下进行镀覆金属铜，再在以镍板或者惰性材料为阳极，以处理过的材料为阴极，在直流电或脉冲电下进行镀覆金属镍；或者直接镀覆金属镍；最后在镀镍或镀铜后，再以纯铁和纯镍或铁镍合金为阳极，以处理过的材料为阴极，在直流电或脉冲电下进行电镀磁性铁镍合金；或者直接电镀磁性铁镍合金。该步骤技术参数均为现有技术。
本发明材料最后都电镀磁性铁镍合金，这是该材料比较重要的功能性电镀，保证了该材料在低频磁屏蔽下有较好的屏蔽效能。从而使该材料具备了在比较宽的频率范围内都具有较理想的屏蔽效果。
采用本发明的制备技术得到的这种多功能铝基柔性屏蔽材料，具有以下效果(1)本材料具有较好的柔韧性；(2)综合屏蔽效能可达到80dB以上；(3)由于在铝表面经处理镀覆了金属，以及覆盖了柔性膜，避免了铝表面在环境中被直接腐蚀，故本材料的时效性较好，屏蔽效能的持久性能保证，；(4)另外，本材料的光亮铝表面的可见光反射率、红外反射率可达80％以上，从而使该材料在可见光范围和红外线范围具有高反射率，低的发射率，即可作为金属反射型保温材料；(5)同时，本发明技术在使材料达到很高综合屏蔽效能的同时，省去了织物上利用化学镀方法镀上一层金属然后再镀覆金属的生产技术的繁琐、复杂的化学镀前处理过程和化学镀过程，从而简化工艺过程，降低成本，减少污染。
具体实施例方式
样品是根据中华人民共和国电子行业军用标准SJ 20524-1995，利用设备Agilent 4396B网络分析仪和法兰同轴测试装置测得其综合屏蔽效能的。利用pHS-25型pH计测试pH值。
1.用丙烯酸透明塑料胶带粘贴上一层14微米厚的轧制铝箔为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝9的苛性钠溶液中处理，处理150秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝14的浸锌液中处理50秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达84dB。测得样品的可见光反射率为82％。
2.在聚氯乙烯透明塑料薄膜上蒸镀一层铝为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝13的苛性钠溶液中处理，处理30秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝10的沉铜液中处理200秒，从而在铝膜上置换上一层金属铜，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中电镀处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达88dB。测得样品的可见光反射率为84％。
3.用丙烯酸透明塑料胶带粘贴上一层20微米厚的轧制铝箔为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝11的苛性钠溶液中处理，处理90秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝12的沉镍液中处理120秒，从而在铝膜上置换上一层金属镍，阻止铝表面氧化，接着放入镀铜液中电镀处理，最后再沉积铁镍合金。在样品的铁镍合金层这面粘贴透明塑料薄膜，并将铝箔那面的透明塑料薄膜撕掉恢复光亮的铝表面。测得样品的综合屏蔽效能达92dB。测得样品的可见光反射率为88％。测得样品光亮铝表面的红外反射率为85％。测得样品光亮铝表面的红外发射率为0.05。
4.用20微米厚的轧制铝箔为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝11的苛性钠溶液中处理，处理120秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝13的浸锌液中处理90秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达88dB。
5.在绦纶织物上粘贴一层14微米厚的轧制铝箔为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝10的苛性钠溶液中处理，处理120秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝11的浸锌液中处理150秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达82dB。
6.在晴纶织物上蒸镀一层铝为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝12的苛性钠溶液中处理，处理90秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝13的浸锌液中处理90秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达81dB。
7.在SBS沥清柔性毡上粘贴一层14微米厚的轧制铝箔为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝11的苛性钠溶液中处理，处理90秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝13的浸锌液中处理90秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达85dB。
8.在SBS沥清柔性毡上蒸镀一层铝为基材，经超声除油，再在碱洗液中除油处理，水洗，基材放入pH＝12的苛性钠溶液中处理，处理90秒，去除掉表面的氧化膜，水洗，然后在pH＝13的浸锌液中处理120秒，从而在铝膜上置换上一层金属锌，阻止铝表面氧化，接着放入镀镍液中处理，最后再沉积铁镍合金。测得样品的综合屏蔽效能达85dB。
权利要求
1.一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术，其特征在于，它包括以下步骤(1)在柔性材料上蒸镀一层铝或粘贴一层40微米以下的轧制铝箔作为基材或直接以40微米以下的轧制铝箔作为基材；(2)将上述基材按现有技术超声除油及在碱洗液中除油处理后水洗；(3)将上述除油水洗后的基材放入苛性钠溶液中处理，去除表面的氧化膜后水洗；(4)将上述去除表面氧化膜水洗后的基材在进行浸锌处理或放入碱性沉铜液中处理或放入碱性沉镍液中处理，在其铝膜上表面置换上一层金属膜后水洗；(5)将上述置换上一层金属膜水洗后的材料放入镀铜液中处理，再放入镀镍液中处理，或直接放入镀镍液中处理，然后在镀铜液或镀镍液处理后，电镀铁镍磁性合金，或直接电镀铁镍磁性合金，然后水洗，得到了多功能铝基柔性复合材料。
2.根据权利要求1所述的多功能铝基柔性复合材料制备技术，其特征在于，步骤(3)中将除油水洗后的基材放入pH＝9～13的苛性钠溶液中，处理时间为30～150秒。
3.根据权利要求1所述的多功能铝基柔性复合材料制备技术，其特征在于，步骤(4)中去除表面氧化膜水洗后的基材在进行浸锌处理或放入碱性沉铜液中处理或放入碱性沉镍液中处理，去除表面氧化膜水洗后的基材在其表面置换上一层金属膜时处理溶液pH＝10～14，处理时间为50～200秒。
全文摘要
一种多功能铝基柔性屏蔽材料制备技术，产品适用于高频电磁屏蔽、电场屏蔽、低频磁屏蔽领域，以及可见光反射、红外辐射反射领域。它包括以下步骤在柔性材料上蒸镀一层铝或粘贴一层轧制铝箔作为基材或直接以轧制铝箔作为基材；超声及在碱洗液中除油处理后水洗；放入苛性钠溶液去除表面的氧化膜后水洗；在其铝膜上表面置换上一层金属膜后水洗；放入镀铜液中处理，再放入镀镍液中处理，或直接放入镀镍液中处理，然后在镀铜液或镀镍液处理后，电镀铁镍磁性合金，或直接电镀铁镍磁性合金，然后水洗，得到多功能铝基柔性屏蔽材料。其产品达到很高综合屏蔽效能，省去化学镀前处理过程和化学镀过程，简化工艺，降低成本，减少污染；具有宽频段多功能性。
文档编号H05K9/00GK1540035SQ20031010224
公开日2004年10月27日 申请日期2003年10月29日 优先权日2003年10月29日
发明者王群, 袁岩兴, 王澈, 左铁镛, 王 群 申请人:北京工业大学