[发明专利]碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料及其制法与应用

说明书

本发明公开了一种碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料及其制法与应用。所述碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料的制法包括：将复数个碳纳米管薄膜连接，并采用定型树脂进行定型，形成碳纳米管蜂窝芯结构；将作为填充材料的碳泡沫材料填充于所述碳纳米管蜂窝芯结构中，所述碳泡沫材料具有由三维网络空间结构组成的多孔结构；将作为蜂窝板的碳纳米管复合薄膜封装于所述碳纳米管蜂窝芯结构的顶面和底面，获得碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料。本发明采用生物质原材料发泡碳化得到碳泡沫材料作为蜂窝芯填充材料，以及质量极轻的碳纳米管薄膜作为蜂窝芯和面板，降低了蜂窝板的密度，制备了具有优异电磁屏蔽效能的材料，实现新型电磁防护材料制备。

技术领域

本发明涉及一种电磁屏蔽材料的制备方法，具体涉及一种碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料及其制备方法与应用，属于复合材料技术领域。

背景技术

迄今为止，各国研究人员在电磁屏蔽领域做出了很深入的探索，层出不穷的电磁屏蔽材料得以开发并应用于各行各业。军工民用电磁屏蔽材料的需求日趋重要，而且更需要在保证屏蔽效能的前提下考虑质轻、成本的问题。传统的电磁屏蔽材料无法满足这些新的要求，因此，开发新型电磁屏蔽材料具有重要的意义。

传统电磁屏蔽材料主要使用金属材料或者屏蔽涂层材料，它们都具有一定的局限性。现有技术主要存在以下缺点：1)传统电磁屏蔽蜂窝板所用材料为铜、铝、不锈钢等金属材料，质量重、密度大(CN205219945U、CN206475511U)，而涂层存在易脱落的弊病(CN108359368A、CN108034313A)；2)传统材料采用大量的金属材料，对环境产生一定的危害；3)传统金属材料成本高。

现如今，为了满足航空航天及军工民用领域的需求，研究人员将关注点转移到开发高效质轻的新型纳米或者微纳米电磁屏蔽材料上来。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。

本发明的另一目的还在于提供所述碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料的应用。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料的制备方法，其包括：

提供碳纳米管薄膜；

将复数个所述碳纳米管薄膜连接，并采用定型树脂进行定型，形成碳纳米管蜂窝芯结构；

将作为填充材料的碳泡沫材料填充于所述碳纳米管蜂窝芯结构中，所述碳泡沫材料具有由三维网络空间结构组成的多孔结构；以及，

将作为蜂窝板的碳纳米管复合薄膜封装于所述碳纳米管蜂窝芯结构的顶面和底面，获得碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料。

在一些实施方案中，所述制备方法包括：使包含发泡原材料、水、发泡剂的均匀混合体系填充于所述碳纳米管蜂窝芯结构的通孔结构中，蒸熟取出，之后在保护性气氛中升温碳化，获得碳泡沫填充的碳纳米管蜂窝芯结构。

进一步地，所述制备方法具体包括：在保护性气氛中，以2～4℃/min的速率升温至120～140℃，并保温30～40min，再以4～6℃/min的速率升温至790～810℃，并保温100～120min，进行所述的碳化。

本发明实施例还提供了由前述方法制备的碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料，其包括：

碳纳米管蜂窝芯结构，所述碳纳米管蜂窝芯结构的通孔结构中填充有碳泡沫材料，所述碳泡沫材料具有由三维网络空间结构组成的多孔结构；以及，

封装于所述碳纳米管蜂窝芯结构的顶面和底面的碳纳米管复合薄膜。

本发明实施例还提供了前述碳泡沫填充碳纳米管蜂窝电磁屏蔽材料于制备电磁防护材料中的应用。