專利名稱：電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬材料領(lǐng)域，特別涉及一種屏蔽并吸收電磁波的材料。
背景技術(shù)：
跟本發(fā)明最相近的現(xiàn)有技術(shù)是一份中國專利，專利號ZL95102640.2，名稱為“一種海綿狀泡沫鎳的制備方法”，公告日1995.10.11，公告號CN1109922A。由該專利方法制備的海綿狀泡沫鎳是由金屬鎳構(gòu)成的有許多較小孔隙的片狀鎳網(wǎng)板。每塊網(wǎng)板面積可達(dá)1m2以上，且整塊連續(xù)，具有純度高、孔隙細(xì)密、表面積大的特點(diǎn)。用于作蓄電池的電極板積蓄儲(chǔ)氫材料之用。
這種海綿狀泡沫鎳只是一種單一成分的材料，影響了在實(shí)際中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，在海綿狀泡沫鎳的基礎(chǔ)上，制備能屏蔽和吸收電磁波的結(jié)構(gòu)型的復(fù)合材料，使之應(yīng)用于屏蔽室裝修或做電子設(shè)備的機(jī)箱，將應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到科研和日常工作領(lǐng)域。
電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料其結(jié)構(gòu)系以海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)為骨架與高分子材料復(fù)合而成。所說的海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)為骨架是網(wǎng)狀的鎳銅金屬窩孔板材，其上窩孔孔壁由鎳層和銅層共2～3層構(gòu)成；所說的的高分子材料包括ABS、高抗沖聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚丙稀、環(huán)氧樹脂、有機(jī)玻璃、聚氯乙烯或工程塑料等，復(fù)合于鎳銅金屬板材的兩個(gè)表面上。
高分子材料可以采用注塑或熱合方法復(fù)合于鎳銅金屬板材的兩個(gè)表面上，可視具體高分子材料而定。若高分子材料是膠體或熔點(diǎn)較低的高分子塑材可用注塑工藝獲得該種材料。若熔點(diǎn)較高的高分子材料也可選用薄板高分子材料與骨架海面狀泡沫合金網(wǎng)熱復(fù)合工藝。
在制備海綿狀泡沫鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架時(shí)，按照背景技術(shù)，可以先在厚度為1.8mm±0.2mm的泡沫塑料基材上，用磁控濺射的方法或?qū)щ娔z法或化學(xué)鍍方法獲得第一層鎳膜，即得到有許多較小窩孔(孔隙)的片狀鎳網(wǎng)板，再使用傳統(tǒng)工藝的電鍍法鍍第二層銅層，得到二層的鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架；也可以在鍍第二層銅層后短時(shí)間內(nèi)鍍第三層鎳層，得到三層的鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架。制備海綿狀泡沫鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架時(shí)，可不必加熱去除內(nèi)應(yīng)力和燒掉泡沫基材。
可以采用熱復(fù)合的方法在鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架復(fù)合高分子材料。熱復(fù)合的方法是外表面和內(nèi)表面高分子塑料薄板充分軟化，再將骨架(海棉狀泡沫無序合金網(wǎng))加熱到遠(yuǎn)高于高分子材料的軟化溫度，但要遠(yuǎn)低于骨架合金網(wǎng)的溶解溫度進(jìn)行熱合，這樣更有利于外、骨、內(nèi)三者熱合成一體。
為敘述方便，估且將骨架材料分外表面(或上面)和內(nèi)表面(下面)。海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架建議選用厚度為1.6～2.2mm的材料，而上、下兩面復(fù)合高分子材料每面厚度是1/2～2倍骨架的厚度。復(fù)合高分子材料的厚度視用途和用戶要求而定，以不露出骨架為宜。
在復(fù)合材料的片狀板材的一個(gè)表面上，比如，內(nèi)表面的復(fù)合薄板高分子材料適當(dāng)位置有規(guī)律的留有園孔或方孔或長方形孔，以備做屏蔽室裝修或做機(jī)箱時(shí)各部分復(fù)合材料部件互相作等位體電阻聯(lián)接或與真地或無線電地電阻聯(lián)接之用。
復(fù)合材料的屏蔽吸收效果只決定骨架(Ni)1-(Cu)2或(Ni)1-(Cu)2-(Ni)3海棉狀泡沫無序合金網(wǎng)的屏吸效果，與何種高分子塑料無關(guān)。
復(fù)合材料所用的高分子材料，視其用途選用如做機(jī)箱則用ABS；高抗沖聚苯乙烯；聚苯乙烯等，若做屏蔽室(保密室)等計(jì)算機(jī)室裝修板材可選用物美價(jià)廉的高分子復(fù)合材料，如聚氯乙烯等。
若將該復(fù)合材料做成天棚扣板復(fù)合材料，要設(shè)計(jì)成各塊扣板之間，海棉狀泡沫骨架(Ni-Cu-Ni)無序網(wǎng)合金材料，電阻聯(lián)接形成等位體，并與真地或無線地的聯(lián)接。
需要說明骨架材料在厚度一定的前提下孔隙度越密，面密度(g/m2)越大，其屏吸效果越好，但工作頻帶寬度越窄即截止頻率越低。相反，孔隙度越稀，面密度越小則工作頻帶越寬，截止頻率越高。
本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，就是充分利用海棉狀泡沫鎳銅合金形成的“窩孔”的“無序性”和“無限(窮)多性”兩大特性，結(jié)合電磁波“傳播”和“反射”走直線路徑的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，從而獲得極佳的屏蔽吸收效果。所說的屏蔽過程起到阻礙電磁波泄露和抗拒外界電磁波干擾，但過程中無能量轉(zhuǎn)換；所說的吸收過程將部分電磁波能量轉(zhuǎn)換成熱能。屏蔽吸收效果好，是因?yàn)楹Ｃ逘钆菽囥~合金形成的“窩孔”大小、數(shù)量、排列、窩孔壁面S的幾何形狀都是無序和無限的，特別每個(gè)壁面S的微小ΔS其法線方向也是無序和無限多的，電磁波在ΔS上的反射也將是雜亂無序和無限多次的，成為真正意義的“亂反射”。ΔS對電磁波每反射一次就阻礙其傳播一次，同時(shí)將電磁(波)能量轉(zhuǎn)換成熱能一次，即吸收一次，這樣宏觀上就獲得了極佳的屏蔽和吸收效果。測試表明完全能達(dá)到提高屏吸效果所預(yù)期的目的。
技術(shù)特性屏吸效果40db-110db(10-2-10-5衰減系數(shù))工作頻帶寬度10KHZ-4MHZ該復(fù)合材料的用途1/薄型電子儀器機(jī)箱，可一次成型既有塑料的美觀，適于大批量生產(chǎn)，又有電磁波屏吸(結(jié)構(gòu)型)效果是理想的第三代機(jī)箱材料(接地或接無線電地)；2/計(jì)算機(jī)抗干擾，防泄漏的保密室裝修板材(真正接地)；3/若做天棚扣板，必須保證板與板之間良好電阻接觸(真正接地)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1我們用ABS高分子材料和高抗沖聚苯乙烯(HZPS)高分子材料，同一種骨架材料(厚度為1.8mm±0.2mm、面密度200g/m2～650g/m2)，作成的復(fù)合材料板材，經(jīng)檢測部門測試，大致屏吸效果基本一致。
屏吸效果40～110db(10-2～10-5衰減)工作頻寬10KHZ～2.5GHZ板材強(qiáng)度大大加強(qiáng)實(shí)施例2選用孔隙度較密的進(jìn)口海綿狀泡沫塑料制備的鎳-銅-鎳結(jié)構(gòu)型無序網(wǎng)為骨架的ABS復(fù)合板材，面密度為470g/m2，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化所測定屏(蔽)吸(收)效果 110db(10-5衰減)工作頻帶寬度 10KHZ～2GHZ
權(quán)利要求
1.一種電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料，其特征在于，其結(jié)構(gòu)是以海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)為骨架與高分子材料復(fù)合而成；所說的海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架是窩孔網(wǎng)狀的鎳銅金屬板材，其上窩孔孔壁由鎳層和銅層共2～3層構(gòu)成；所說的的高分子材料是ABS或高抗沖聚苯乙烯或聚苯乙烯或聚丙稀或環(huán)氧樹脂或聚氯乙烯或工程塑料，復(fù)合于鎳銅金屬板材的兩個(gè)表面上。
2.按照權(quán)利要求1所述的電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料，其特征在于，海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架厚度為1.6～2.2mm；兩面復(fù)合的高分子材料每面厚度是1/2～2倍骨架的厚度。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料，其特征在于，在復(fù)合高分子材料的內(nèi)表面，留有園孔或方孔或長方孔，將骨架材料相互用導(dǎo)電膠連成等位接地線或接無線電地之用。
4.一種權(quán)利要求1的電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料的制備方法，先在泡沫塑料基材上，用磁控濺射的方法或?qū)щ娔z法或化學(xué)鍍方法獲得第一層鎳膜，其特征在于，再用電鍍法鍍第二層銅層，得到二層的鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架或在鍍第二層銅層后鍍第三層鎳層，得到三層的鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架；采用熱復(fù)合的方法在鎳銅金屬合金網(wǎng)骨架復(fù)合高分子材料。
全文摘要
本發(fā)明的電磁波屏蔽吸收結(jié)構(gòu)型海綿狀泡沫合金網(wǎng)復(fù)合材料屬材料領(lǐng)域。結(jié)構(gòu)是以海棉狀泡沫無序鎳銅金屬合金網(wǎng)為骨架與高分子材料復(fù)合而成；所說的骨架是窩孔網(wǎng)狀的鎳銅金屬板材，窩孔孔壁由鎳層和銅層共2～3層構(gòu)成；高分子材料復(fù)合于鎳銅金屬板材表面上。本發(fā)明充分利用海棉狀泡沫鎳銅合金形成窩孔的“無序性”和“無限多性”，結(jié)合電磁波傳播和反射走直線路徑的特點(diǎn)，獲得極佳屏蔽吸收效果。屏蔽過程是阻礙電磁波泄露和抗拒外界電磁波干擾，無能量轉(zhuǎn)換；吸收過程是將部分電磁波能量轉(zhuǎn)換成熱能。技術(shù)特性屏吸效果40－110db，工作頻帶寬度0.01－4MHz，可用于電子儀器機(jī)箱、計(jì)算機(jī)抗干擾、防泄漏保密室裝修板材等領(lǐng)域。
文檔編號H05K9/00GK1553765SQ200310115959
公開日2004年12月8日 申請日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者田小建, 王劍鋼, 郭樹旭, 石殿普 申請人:吉林大學(xué)