一种电磁屏蔽复合材料的制作方法

本发明属于复合材料领域，具体涉及一种电磁屏蔽复合材料。

背景技术：

随着电子工业的高速发展，各种民用和军用电子产品数量急剧增加，电磁干扰已成为一种新的社会公害。塑料因其质量轻、耐腐蚀、成本低、可塑性好等优点被用作电子产品的壳体材料。但普通塑料为绝缘体，一方面易积聚静电电荷，在易燃、易爆场所容易引起火灾和爆炸，另一方面塑料对于电磁波来说几乎是透明的，不能吸收和反射，毫无屏蔽能力，不具有抗电磁干扰的性能。因此,研究具有吸波功能、导电性佳、加工性能好的新型屏蔽复合材料,可为军事、通讯、保密、计算机系统工程、电子控制工程、生物工程以及高科技的电磁兼容提供了良好的手段与保证,这将对社会生活和国防建设有着重大的现实意义。

从技术层面探讨并解决电磁辐射存在的潜在危害，主要分为两个方面：(1)优化电路设计、配线分离，包括含接地线的线路板设计；(2)使用电磁屏蔽材料降低电磁干扰材料。

其中，采用优化电路设计存在过程繁琐，加工工艺耗时的缺点，因此迫切需要进行自主研究和开发电磁波屏蔽材料，尽快形成屏蔽材料产业。

目前常用的屏蔽材料主要有：(1)塑料基体外喷涂导电涂层材料，包括金属涂层，碳材料涂层和复合材料涂层等，但是，由于涂层较薄，这些材料只能对一定频率的电磁波具有屏蔽功能，同时塑料基体的强度和导热性能没有得到提高；(2)填充型复合型电磁屏蔽塑料，填充型复合屏蔽塑料是由导电填料和合成树脂通过混炼造粒，并采用注射成型、挤压成型或压塑成型等方法制得，由于添加了导电填料，这种材料有一定的强度，但填料和树脂结合力较差造成脆性大，在应用时容易发生开裂现象；(3)其他电磁屏蔽材料，包括填充型电磁屏蔽橡胶、本征型导电高分子和导电织物等，但这些材料强度较低，成型性差，只能对某些频率的电磁波才有屏蔽效果。

目前，电磁屏蔽塑料将向多层、多功能以及宽、薄、强、轻等方向发展，上述问题是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种电磁屏蔽复合材料。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：包括具有通孔的泡沫金属和塑料粒子，所述泡沫金属和所述塑料粒子互相嵌套。

本申请公开的电磁屏蔽复合材料的有益效果是：本申请可以轧制成片状，制作工艺简单，显著提高了塑料和金属的结合强度，轧制后的塑料和泡沫金属复合片材具有良好的电磁的屏蔽效果，本申请通过将泡沫金属和塑料粒子互相嵌套，一方面能够获得较好的电磁屏蔽效果，30-1800mhz屏蔽效能最高可到达100db，另一方面也能够获得较好的导热效果。

进一步的是，所述电磁屏蔽复合材料的厚度为0.01mm-100mm。

进一步的是，所述泡沫金属为具有网状通孔的泡沫金属。

进一步的是，所述泡沫金属中通孔的直径为10μ～2000μ。

进一步的是，所述泡沫金属的孔隙率30％～98％。

进一步的是，所述泡沫金属为泡沫镍、泡沫铜、泡沫银、泡沫钛、泡沫铝中的一种或几种。

进一步的是，所述泡沫金属占所述电磁屏蔽复合材料的20～70％wt。

进一步的是，所述塑料粒子为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜和橡胶中的一种或几种。

进一步的是，泡沫金属的粒径为0.5～5mm。

附图说明

图1为实施例1中泡沫镍扫描电镜照片；

图2为实施例1泡沫镍和聚碳酸酯电磁屏蔽复合材料扫描电镜照片；

图3为实施例1中泡沫镍截面放大的扫描电镜照片。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或实施例。为简化公开内容，下面描述了各特征存在的一个或多个排列的具体实施例，但所举实施例不作为对本说明书的限定,在说明书中随后记载的第一特征与第二特征连接，即可以包括直接联系的实施方式，也可以包括形成附加特征的实施方式，进一步的，也包括采用一个或多个其他介入特征使第一特征和第二特征彼此间接连接或结合，从而第一特征和第二特征可以不直接联系。

实施例1

泡沫镍片和聚碳酸酯电磁屏蔽复合材料和制备工艺。

将厚度为1mm、孔径大小为30μ的具有通孔的泡沫镍片，其电镜扫描照片如图1所示，其截面放大的扫描电镜照片如图3所示，可见其通孔成网状。

粉碎成粒径为1mm的颗粒，然后和聚碳酸酯粒子在高温密炼机中加热密炼成团，得到复合材料，其中，泡沫镍片粉末占质量比为40％，聚碳酸酯粒子占质量比为60％。

为保证使聚碳酸酯粒子在密炼时软化，渗入并充满泡沫镍金属的孔隙中，控制密炼成团温度为280℃，为防止泡沫镍粒子和聚碳酸酯粒子在高温密炼时氧化，密炼腔体中加入氩气保护。

将密炼成团后的泡沫镍和聚碳酸酯复合材料送入往复式轧机，在往复式轧机两端有加热保温腔体，控制保温腔体和轧制温度在260-300℃范围内，逐渐降低上下轧辊之间的间隙往复轧制片材，最后将泡沫镍和聚碳酸酯复合材料轧制成0.5mm厚的片材，其电镜扫描照片如图2所示，可见，塑料粒子均匀的与泡沫镍互相嵌套。

对上述片材进行测试，结果显示，轧制后的复合材料电磁屏蔽功能在频率800mhz情况下，屏蔽效能最高可到达50db。

实施例2

泡沫铜和聚甲醛电磁屏蔽复合材料和制备工艺。

将厚度为1.5mm、孔径大小为50μ的具有通孔的泡沫铜片粉碎成粒径为1.5mm的颗粒，然后和聚甲醛粒子在高温密炼机中加热密炼成团，泡沫铜粒子占质量比为60％，聚甲醛粒子占质量比为40％。

为保证使聚甲醛粒子在密炼时软化，渗入并充满泡沫铜金属的孔隙中，控制密炼成团温度为200℃，为防止泡沫铜粒子和pom-聚甲醛粒子在高温密炼时氧化，密炼腔体中加入氩气保护。

将密炼成团后的泡沫铜和聚甲醛复合材料送入往复式轧机，在往复式轧机两端有加热保温腔体，控制保温腔体和轧制温度在180-220℃范围内，逐渐降低上下轧辊之间的间隙往复轧制片材，最后将泡沫铜和聚甲醛复合材料轧制成1mm厚的片材。

对上述片材进行测试，轧制后的复合材料电磁屏蔽功能在频率1000mhz情况下，屏蔽效能最高可到达60db。

实施例3

泡沫银和聚苯醚电磁屏蔽复合材料和制备工艺。

将厚度为2mm、孔径大小为100μ的通孔的泡沫银片，粉碎成粒径为2mm的颗粒，然后和聚苯醚粒子在高温密炼机中加热密炼成团，泡沫银粒子占质量比为70％，聚苯醚粒子占质量比为30％。

为保证使聚苯醚粒子在密炼时软化，渗入并充满泡沫银金属的孔隙中，控制密炼成团温度为320℃，为防止泡沫银粒子和聚苯醚粒子在高温密炼时氧化，密炼腔体中加入氩气保护。

将密炼成团后的泡沫银和聚苯醚复合材料送入往复式轧机，在往复式轧机两端有加热保温腔体，控制保温腔体和轧制温度在300-340℃范围内，逐渐降低上下轧辊之间的间隙往复轧制片材，最后将泡沫银和聚苯醚复合材料轧制成2mm厚的片材。

对上述片材进行测试，轧制后的复合材料电磁屏蔽功能在频率1200mhz情况下，屏蔽效能最高可到达70db。

在本说明书的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本说明书的限制。

在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

本说明书中使用的术语是考虑到关于本公开的功能而在本领域中当前广泛使用的那些通用术语，但是这些术语可以根据本领域普通技术人员的意图、先例或本领域新技术而变化。此外，特定术语可以由申请人选择，并且在这种情况下，其详细含义将在本公开的详细描述中描述。因此，说明书中使用的术语不应理解为简单的名称，而是基于术语的含义和本公开的总体描述。

本说明书中使用了流程图或文字来说明根据本申请的实施例所执行的操作步骤。应当理解的是，本申请实施例中的操作步骤不一定按照记载顺序来精确地执行。相反，根据需要，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。

以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。