[发明专利]一种宽频电磁波屏蔽材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于宽频电磁波屏蔽技术领域，具体涉及一种利用碳纳米管内嵌纳米金属粒子作为电磁波匹配吸收层、皮革作为吸收型基底，制备一种宽频（10.0 MHz-12.0 GHz）电磁波屏蔽皮革的方法。

背景技术

随着电子科技的迅猛发展,先进电子设备在军事领域、科研领域、和国民经济领域都得到大量应用，如电子对抗技术、无线电技术等（刘顺华，郭辉进. 电磁屏蔽与吸波材料[J]. 功能材料与器件学报，2002，8 (3)：213-216.）。这些电子设备电磁发射量通常很高，是危害人体健康的“隐形杀手”，并且会严重干扰周围的电子仪器设备，造成工作程序发生紊乱，接收错误指令。

电磁波屏蔽是利用屏蔽体反射或吸收电磁波来减弱电磁波能量的一种技术，是电磁防护和抑制电磁干扰的重要手段（赖祖武.电磁屏蔽的理论基础[M].北京:原子能出版社）。现有的屏蔽材料可以分为两大类：以反射损耗为主的反射型屏蔽材料和以吸收损耗为主的吸收型屏蔽材料。然而，以反射损耗为主的金属基电磁屏蔽材料（镍、铜、银等）会反射电磁波，对环境造成二次电磁污染（王建忠，奚正平，汤慧萍，等. 金属纤维电磁屏蔽材料的研究进展[J]. 稀有金属材料与工程, 2011, 40 (9): 1688-1692.），且上述电磁屏蔽材料具有质量重、密度大、加工难度大的缺点。以吸收损耗为主的电磁屏蔽材料主要通过磁损耗或介电损耗来耗散电磁能，削弱电磁辐射强度，起到屏蔽作用。（陶振声，范学伟，王倩，等. 铁氧体吸波材料的性能与应用[J]. 磁性材料及器件，2007, 38 (5): 57-60. Jean-Michel Thomassin, Christine Jerome, Thomas Pardoen, et al. Polymer/carbon based composites as electromagnetic interference (EMI) shielding materials[J]. Mater. Sci. Eng., R, 2013, 74: 211-232. Ning Li, Yi Huang, Feng Du, et al. Electromagnetic Interference (EMI) Shielding of Single-Walled Carbon Nanotube Epoxy Composites[J]. Nano Lett., 2006, 6(6): 1141-1145.）。然而，吸收型屏蔽材料的屏蔽强度较低，屏蔽效果有待提高。

电磁屏蔽材料在人体电磁防护和电子仪器抗干扰等领域具有重要的意义。目前，电磁屏蔽材料的发展趋势是设计和制造对电磁波同时兼有反射和吸收能力的复合型屏蔽材料。这些新型屏蔽材料可提高电磁屏蔽强度和屏蔽宽度的同时，又表现出质量轻、密度小的特点。碳纳米管具有优异电、光、磁等功能和极高的力学性能，是制备吸收型屏蔽材料常用的吸波剂（Sandip Maiti, Nilesh K. Shrivastava, Supratim Suin, et al. Polystyrene/MWCNT/graphite nanoplate nanocomposites: Efficient electromagnetic interference shielding material through graphite nanoplate-MWCNT-graphite nanoplate networking [J].ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013, 5: 4712-4724.）。然而，传统的制备方法是将碳纳米管和高分子物理共混制备成导电高分子复合物来使用。由于所用高分子只起到物理支撑和粘接作用，因而所制备的复合物对电磁波的吸收能力有限，屏蔽效果不佳。提高电磁复合物中碳纳米管用量可在一定程度上提高对电磁波的吸收，但往往造成碳纳米管团聚严重，生产成本高等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有电磁屏蔽材料的不足，提供一种宽频电磁波屏蔽皮革的制备方法。其特点是利用碳纳米管内嵌纳米金属复合材料，涂覆在皮革（羊皮，牛皮）表面，制备出一种宽频电磁波屏蔽皮革。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种宽频电磁波屏蔽材料，是以皮革作为吸收型基底，将碳纳米管内嵌纳米金属复合材料涂覆在皮革表面制备而成。

所述的宽频电磁波屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将碳纳米管内嵌纳米金属粒子复合材料分散在非反应的溶剂中后，再将其均匀地喷涂在皮革表面，形成电磁波匹配吸收层；