一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法

本发明属于电磁屏蔽材料，具体涉及一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法。

背景技术：

1、随着现代电子通讯技术的发展，在人类生产生活中出现了大量的电磁辐射，这对工业生产场景中的电子设备的安全运行甚至人体健康都造成了严重威胁。为解决电磁辐射问题造成的严峻挑战，使用高导电性的电磁屏蔽材料通过构筑“法拉第笼”将电磁辐射限域在其中，成为了最优的应对策略。另外，随着现代军事斗争中电磁脉冲武器的升级和信息加密重要性的提升，为了对军用电子设备如：机载电子战吊舱、机载制导武器、地面雷达监测设备等进行电磁防护，需要轻质、超薄的高性能稳定电磁屏蔽材料(电磁屏蔽效率＞60db)。

2、当前已实现规模化生产的电磁屏蔽材料的基材主要以铜、铝、镍及各种合金材料为主，制得的产品一般以板材或者丝网形式存在。现有的金属电磁屏蔽材料在厚度为毫米级别时一般可以提供优良的电磁屏蔽能力(＞40db)，但受限于传统金属材料密度大，使用其制得的材料重量难以控制在低水平；此外由于传统金属材料刚性强，其无法被加工成柔性电磁屏蔽材料以满足电缆信息加密，电磁辐射防护服等场景的应用；另外由于传统金属材料的易腐蚀性，其亦无法在严苛环境的长期使用过程中保持电磁屏蔽性能不发生衰减。

3、综上，针对上述技术问题，发展一种具有柔性、轻质具有高电磁屏蔽性能(电磁屏蔽效率＞60db)能够在严苛环境中长期使用，且能够保持电磁屏蔽性能不受影响的新型电磁屏蔽材料是十分迫切的。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法。

2、本发明的一方面，提供一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法，所述制备方法包括：

3、形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液；

4、将所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液共混，得到胶体态go/lm分散液；

5、使用微滤膜对所述胶体态go/lm分散液进行抽滤，得到go/lm复合薄膜；

6、所述go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理，得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。

7、可选地，所述氧化石墨烯分散液的质量浓度范围为1～5mg/ml。

8、可选地，形成镓铟液态金属纳米乳液，包括：

9、将镓铟液态金属放置于盛有水的离心管中，将变幅杆最底端设置于距离块状镓铟液态金属1cm位置处，离心管放置在冰浴中，保持温度在0～5℃，超声运行总时长为5～15min，得到镓铟液态金属纳米乳液。

10、可选地，所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液的质量比为1:(3～13)。

11、可选地，所述微滤膜的孔径为0.20～0.25微米；

12、所述微滤膜的材料为尼龙或聚四氟乙烯。

13、可选地，所述机械按压的压力范围为5～15mpa，时间范围为8～12分钟。

14、可选地，所述高温退火使用的惰性气体为氦气、氩气、氮气中的任一种；

15、所述高温退火的温度范围为600～1000℃，升温速率范围2～

16、5℃/min。

17、可选地，所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜的厚度为大于等于33微米。

18、可选地，所述制备方法还包括：

19、使用硅油溶胀的超薄聚二甲基硅氧烷涂层对所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜进行包覆。

20、本发明的另一方面，提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料，采用前文记载的制备方法制得。

21、本发明提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法，所述制备方法包括：形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液；将所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液共混，得到胶体态go/lm分散液；使用微滤膜对所述胶体态go/lm分散液进行抽滤，得到go/lm复合薄膜；go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理，得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。本发明通过使用rgo片层桥接lm形成了层状异质连续导电网络实现了超高的电导率，且由于rgo和lm异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗，具有良好的高温耐受性，以及良好的柔性和超强的耐弯折性。

技术特征：

1.一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液的质量浓度范围为1～5mg/ml。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，形成镓铟液态金属纳米乳液，包括：

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液的质量比为1:(3～13)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述微滤膜的孔径为0.20～0.25微米；

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述机械按压的压力范围为5～15mpa，时间范围为8～12分钟。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述高温退火使用的惰性气体为氦气、氩气、氮气中的任一种；

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜的厚度为大于等于33微米。

9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法还包括：

10.一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料，采用权利要求1至9任一项所述的制备方法制得。

技术总结
本发明提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法，属于电磁屏蔽材料技术领域。制备方法包括：形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液；将氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液共混，得到胶体态GO/LM分散液；使用微滤膜对所述胶体态GO/LM分散液进行抽滤，得到GO/LM复合薄膜；GO/LM复合薄膜经机械按压、高温退火处理，得到rGO/LM电磁屏蔽复合薄膜。本发明通过使用rGO片层桥接LM形成了层状异质连续导电网络实现了超高的电导率，且由于rGO和LM异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗，具有良好的高温耐受性，以及良好的柔性和超强的耐弯折性。

技术研发人员：衡利苹,孙悦
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15