【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及納米電磁屏蔽，具體為一種納米電磁屏蔽材料的制備方法。
技術介紹
1、電子、電氣產業的迅猛發展使得電磁環境日趨復雜,這會造成輻射干擾、電磁泄密、生命體受電磁輻射損傷等危害，隨著無線通訊技術的開發，高效電磁屏蔽材料研究在各領域得到了廣泛的關注，納米電磁屏蔽材料具有多重功能，可以有效地抵擋外界電磁場的影響，在保護電子設備的同時降低電磁輻射。
2、由于在現有納米電磁屏蔽材料中，其表面阻抗不匹配的特性往往會導致極高的電磁波表面反射率，從而導致電磁波的二次污染，同時現有納米電磁屏蔽材料的單層泡沫結構要同時具備高效電磁波屏蔽效能和超低反射率仍具挑戰，因此構建雙層泡沫(吸收)/薄膜(屏蔽)結構體系，無疑是一種更為有效的策略。
技術實現思路
1、(一)解決的技術問題
2、針對現有技術的不足，本專利技術提供了一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，解決了傳統納米電磁屏蔽材料表面阻抗不匹配的特性導致極高的電磁波表面反射率，從而導致電磁波的二次污染與單層泡沫結構要同時具備高效電磁波屏蔽效能和超低反射率仍具挑戰的問題。
3、(二)技術方案
4、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，所述納米電磁屏蔽材料包括pvdf復合材料組成，所述pvdf復合材料中存在mxene和sic；
5、制備步驟如下：
6、s1、首先將被pdda水溶液處理后的sic納米線與mxene(tict)納米片在dmf溶液中通過靜
7、s2、之后通過水相分離和熱壓獲得上層吸收層；
8、s3、然后將mwcnt，gnps和pvdf加入dmf溶液攪拌均勻；
9、s4、之后通過水相分離和熱壓獲得下層反射層；
10、s5、將s2中的吸收層和s4中的反射層熱壓在一起后，使用超臨界發泡。
11、優選的，所述柔軟的mxene納米片包裹纏繞在sic納米線周圍，在熱壓與超臨界發泡，sicnw和mxene的異質結面結構仍然存在于pvdf泡沫中。
12、優選的，所述下層反射層固定為0.4mm的pvdf/10wt％gnps/10wt％mwcnts復合材料，將單獨的sic納米線(30wt％sicnw)作為吸波層填料，在1.05mm～1.9mm的吸波層厚度與45％～55％的空隙率下觀察吸收層的電磁波吸收能力，再引入mxene，sic納米線和mxene納米片(30wt％sicnw@mxene?7:1)作為吸波層填料，在1.45mm的厚度下，空隙率45％～65％時觀察吸收層的電磁波吸收能力。
13、優選的，所述dmf溶液是二甲基甲酰胺，是一種透明液體，能和水及大部分有機溶劑互溶，它是化學反應的常用溶劑，作為高沸點的極性(親水性)非質子性溶劑，它能促進sn2反應機理的進行，二甲基甲酰胺在強堿如氫氧化鈉或強酸如鹽酸或硫酸的環境中是不穩定的(尤其在高溫下)，并水解為甲酸與二甲基胺，其方程式為hcon(cha)2+h20→(cha)znh+hcooh。
14、優選的，所述pdda是一種高分子化合物，中文名稱為聚二烯丙基二甲基氯化銨，分子式是(c8h16ncl)n，pdda為強陽離子聚電解質，外觀為無色至淡黃色粘稠液體，安全、無毒、易溶于水、不易燃、凝聚力強、水解穩定性好、不成凝膠，對ph值變化不敏感，有抗氯性，凝固點約-2.8℃，比重約1.04g/cm，分解溫度280-300℃，所述pdda水溶液作為陽離子混凝劑。
15、優選的，所述mwcnt是一種多壁碳納米管，直徑10-30nm，長度1-2um，是一種高強度、高韌性碳纖維材料，所述gnps是一種以氯金酸(hauc14)為主要材料，通過還原來制備成的膠體，它通常是一種金顆粒的懸浮液，其粒徑為1-100nm不等，顏色呈紫紅色。
16、優選的，所述超臨界發泡是先將超臨界狀態的氨氣注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與熱壓后的吸收層和反射層充分均勻混合/擴散后，形成單相混合溶膠，然后將該溶膠導入模具型腔或擠出口模，使溶膠產生大的壓力降，從而使氣體析出形成大量的氣泡核，在隨后的冷卻成型過程中，溶膠內部的氣泡核不斷長大成型，最終獲得微孔發泡。
17、優選的，所述超臨界發泡過程中，泡孔會在填料和高分子的界面生成，泡孔生長后，sic納米線分布在泡孔周圍。
18、(三)有益效果
19、本專利技術提供了一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，具備以下有益效果：
20、(1)本專利技術的納米電磁屏蔽材料制備采用導電多孔/泡沫結構，可以有效調整阻抗匹配，降低表面電磁波反射率，同時提高電磁波吸收能力。
21、(2)本專利技術通過調整填充比例和吸收層發泡倍率，納米復合材料提供了超低電磁波反射系數，同時具備了高效的電磁波屏蔽效能。
22、(3)本專利技術基于pvdf和pvdf共聚物的熔點差，通過熱壓和超臨界二氧化碳物理發泡，從而獲得pvdf雙層泡沫/薄膜結構。通過調整，上層pvdf/sicnw@mxene復合泡沫具備優良的阻抗匹配和電磁波消耗能力，同時下層pvdf/mwcnt/gnps薄膜提供高效的反射屏蔽效能，從而實現具備超低反射率的高效電磁波屏蔽材料。
23、(4)本專利技術的納米電磁屏蔽材料通過調控泡沫吸波層的表面阻抗匹配，增加過電磁波在泡孔內反射和衍射，從而實現高效的電磁屏蔽能力和超低反射率。
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1.一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于，所述納米電磁屏蔽材料包括PVDF復合材料組成，所述PVDF復合材料中存在MXene和SiC；
2.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述柔軟的MXene納米片包裹纏繞在SiC納米線周圍，在熱壓與超臨界發泡，SiCnw和MXene的異質結面結構仍然存在于PVDF泡沫中。
3.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述下層反射層固定為0.4mm的PVDF/10wt％GnPs/10wt％MWCNTs復合材料，將單獨的SiC納米線(30wt％SiCnw)作為吸波層填料，在1.05mm～1.9mm的吸波層厚度與45％～55％的空隙率下觀察吸收層的電磁波吸收能力，再引入MXene，SiC納米線和MXene納米片(30wt％SiCnw@MXene7:1)作為吸波層填料，在1.45mm的厚度下，空隙率45％～65％時觀察吸收層的電磁波吸收能力。
4.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述DMF溶液是二甲基甲酰胺，是一種透明液體，
5.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述PDDA是一種高分子化合物，中文名稱為聚二烯丙基二甲基氯化銨，分子式是(C8H16NCl)n，PDDA為強陽離子聚電解質，外觀為無色至淡黃色粘稠液體，安全、無毒、易溶于水、不易燃、凝聚力強、水解穩定性好、不成凝膠，對pH值變化不敏感，有抗氯性，凝固點約-2.8℃，比重約1.04g/cm，分解溫度280-300℃，所述PDDA水溶液作為陽離子混凝劑。
6.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述MWCNT是一種多壁碳納米管，直徑10-30nm，長度1-2um，是一種高強度、高韌性碳纖維材料，所述GNPs是一種以氯金酸(HAuC14)為主要材料，通過還原來制備成的膠體，它通常是一種金顆粒的懸浮液，其粒徑為1-100nm不等，顏色呈紫紅色。
7.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述超臨界發泡是先將超臨界狀態的氨氣注入到特殊的塑化裝置中，使氣體與熱壓后的吸收層和反射層充分均勻混合/擴散后，形成單相混合溶膠，然后將該溶膠導入模具型腔或擠出口模，使溶膠產生大的壓力降，從而使氣體析出形成大量的氣泡核，在隨后的冷卻成型過程中，溶膠內部的氣泡核不斷長大成型，最終獲得微孔發泡。
8.根據權利要求7所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述超臨界發泡過程中，泡孔會在填料和高分子的界面生成，泡孔生長后，SiC納米線分布在泡孔周圍。
...【技術特征摘要】
1.一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于，所述納米電磁屏蔽材料包括pvdf復合材料組成，所述pvdf復合材料中存在mxene和sic；
2.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述柔軟的mxene納米片包裹纏繞在sic納米線周圍，在熱壓與超臨界發泡，sicnw和mxene的異質結面結構仍然存在于pvdf泡沫中。
3.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述下層反射層固定為0.4mm的pvdf/10wt％gnps/10wt％mwcnts復合材料，將單獨的sic納米線(30wt％sicnw)作為吸波層填料，在1.05mm～1.9mm的吸波層厚度與45％～55％的空隙率下觀察吸收層的電磁波吸收能力，再引入mxene，sic納米線和mxene納米片(30wt％sicnw@mxene7:1)作為吸波層填料，在1.45mm的厚度下，空隙率45％～65％時觀察吸收層的電磁波吸收能力。
4.根據權利要求1所述的一種納米電磁屏蔽材料的制備方法，其特征在于：所述dmf溶液是二甲基甲酰胺，是一種透明液體，能和水及大部分有機溶劑互溶，它是化學反應的常用溶劑，作為高沸點的極性(親水性)非質子性溶劑，它能促進sn2反應機理的進行，二甲基甲酰胺在強堿如氫氧化鈉或強酸如鹽酸或硫酸的環境中是不穩定的(尤其在高溫下)，并水解為甲酸與二甲基胺，其方程式為hcon(cha)2+h20→(cha)znh+hcooh。
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【專利技術屬性】
技術研發人員：唐毅，桑柳波，劉瑞，陽婷，
申請(專利權)人：中科廣化重慶新材料研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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