阅读说明：本技术 具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料及其制备方法 (Light high-strength composite material with electromagnetic shielding performance and preparation method thereof ) 是由 葛舟 葛鹰 于 2020-12-15 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料,包括泡沫金属层、树脂层和基层,所述泡沫金属层和基层通过树脂层复合而成。制备方法如下：S1：备料：合适面积的有屏蔽效能的多孔泡沫金属材料；树脂调配后的混合物,基层；覆膜两张；S2：铺置一层覆膜,在目标面积内均匀涂抹50％质量的上述树脂混合物；S3：在涂抹树脂的覆膜上铺置多孔泡沫金属材料；S4：压平多孔泡沫金属材料,并让树脂混合物充分浸润多孔泡沫金属材料；S5：铺置基层材料,压平；S6：在基层材料是均匀涂抹另外50％质量的树脂混合物；S7：铺设另外一层覆膜压平；S8：使用常温固化,固化完成后揭除两层覆膜即可。本发明可得质量轻,强度高的复合材料。(The invention relates to a light high-strength composite material with electromagnetic shielding performance, which comprises a foam metal layer, a resin layer and a base layer, wherein the foam metal layer and the base layer are compounded through the resin layer. The preparation method comprises the following steps: s1: preparing materials: a suitable area of porous foam metal material with shielding effectiveness; a resin-blended mixture, a base layer; laminating two films; s2: laying a layer of film, and uniformly coating 50% of the resin mixture by mass in a target area; s3: laying a porous foam metal material on the film coated with the resin; s4: flattening the porous foam metal material and allowing the resin mixture to fully infiltrate the porous foam metal material; s5: laying a base material and flattening; s6: evenly coating the resin mixture with the other 50% of the mass of the base material; s7: laying another layer of film and flattening; s8: curing at normal temperature, and removing the two layers of the coating after curing. The invention can obtain the composite material with light weight and high strength.)

具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种屏蔽材料的制备方法，属于新材料领域。

背景技术

随着现代高新技术的发展，电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题日益严重，不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏，影响正常工作，而且还会污染环境。因此需要研发一种高性能的电磁屏蔽材料。

传统的有些采用金属板作为电磁屏蔽材料，但是其不具备轻质的特点；有些采用板多孔泡沫金属作为电磁屏蔽材料，但是其不具备强度高的特点。因此需要研发一块既具有单位面积质量轻，还具有强度高的电磁屏蔽材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种质量轻，强度高的具有电磁屏蔽性能的复合材料及其制备方法。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是：一种具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料，包括泡沫金属层、树脂层和基层，所述泡沫金属层和基层通过树脂层复合而成。

优选的，所述基层为3D织物以玻璃纤维、聚酯纤维、芳纶纤维、碳纤维或玄武岩纤维的一种为原材料立体编织而成。

优选的，所述泡沫金属层为泡沫金属层为多孔泡沫、双面贴合泡沫、泡沫铜、泡沫镍、泡沫不锈钢、泡沫钛、泡沫银或泡沫铝的一种。

优选的，所述泡沫金属层的厚度为0.1mm～10mm，基层的厚度为2mm～22mm。

采用上述结构后，本发明在基层上增加泡沫金属层，并通过树脂进行复合，泡沫金属层具有良好的屏蔽效果，而基层具有高强度的特点，两者相结合达到了轻质、高强度的优点。

一种具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤，

S1：备料：准备以下原材料；合适面积的有屏蔽效能的多孔泡沫金属材料；合适面积的基层材料；树脂、固化剂、促进剂、稀释剂搅拌均匀调配后的混合物；树脂调配后的混合物质量与基层的质量比例为：0.8：1～1.5：1；覆膜两张；

S2：工作台或模具上铺置一层覆膜，在目标面积内均匀涂抹50％质量的上述树脂混合物；

S3：在涂抹树脂的覆膜上铺置多孔泡沫金属材料；

S4：压平多孔泡沫金属材料，并让树脂混合物充分浸润多孔泡沫金属材料；S5：铺置基层材料，继续压平；

S6：在基层材料是均匀涂抹另外50％质量的树脂混合物，继续压平；

S7：铺设另外一层覆膜，继续压平；

S8：使用常温固化或烘烤进行固化处理，固化完成后揭除两层覆膜即可。

优选的，所述树脂材料在工艺启动前调配完毕，树脂调配后的质量与基材质量比例为：1.2：1。

优选的，所述覆膜为PE膜或PP膜，厚度0.1mm～1mm。

优选的，所述常温固化处理时，固化时间为24～36h。

优选的，所述烘烤固化处理时，固化温度为80℃，固化时间为6h。

采用上述方法后，将多孔泡沫金属材料与基层材料通过树脂进行复合，由于多孔泡沫金属具有多孔结构，涂抹树脂后，树脂可以透过其多孔结构完全浸润，等到固化后，多孔泡沫金属材料与基层材料可以完美的复合，形成质量轻、强度高的电磁屏蔽材料。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图给出的实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例一：一种具有电磁屏蔽性能的轻质高强复合材料，包括泡沫金属层1、树脂层2和基层3，泡沫金属层1为多孔泡沫铜，基层3为3D玻纤织物，泡沫金属层1和基层3通过树脂层2复合而成。泡沫金属层1的厚度为1mm，基层3的厚度为10mm。

制备方法包括以下步骤：

S1：备料：准备以下原材料；合适面积的有屏蔽效能的多孔泡沫铜；合适面积的基层材料；树脂、固化剂、促进剂、稀释剂搅拌均匀调配后的混合物；树脂调配后的混合物质量与基层的质量比例为：1.2：1；PE膜的覆膜两张，厚度0.5mm；

S2：在工作台上放置需要成型的模具，在模具上涂抹一层脱模剂，保证脱模时产品表面的光洁度，模具上铺置一层覆膜，在目标面积内均匀涂抹50％质量的上述树脂混合物；

S3：在涂抹树脂的覆膜上铺置多孔泡沫铜；

S4：使用辊压平多孔泡沫铜，并让树脂混合物充分浸润多孔泡沫金属材料；S5：铺置基层材料，继续压平；

S6：在基层材料是均匀涂抹另外50％质量的树脂混合物，继续压平；

S7：铺设另外一层覆膜，继续压平；

S8：使用常温固化或烘烤进行固化处理，固化完成后揭除两层覆膜即可。当使用常温固化处理时，固化时间为24～36h。当使用烘烤固化处理时，固化温度为80℃，固化时间为6h。

基层3为3D织物，由形成芯部的Z向纤维将上下两个表层的织物连接形成，其典型空间特征为芯部纤维沿经向呈“8”字形，“8”字形的高低、间距可以调节。上下两个表层的厚度、纤维密度及纤维的粗细可以根据不同的使用要求进行设计。所以3D织物的功能特性与复合材料的使用需求可以结合。克服了蜂窝、泡沫、轻木等夹芯材料易分层、耐冲击差、弯曲成型不便的缺点，并具有轻质、高强、耐腐蚀性好等优点。

泡沫金属层1的泡沫铜其微观结构具有开孔的三维立体结构，具备良好的柔性，良好的力学及加工性能，优良屏蔽性能，可以实现声波和微波与电磁波在其表面发生漫反射，达到消音和电磁屏蔽的效果。其孔径大小、孔隙率高低，材料的厚薄与结构均可以进行设计制造。

泡沫金属层1由于结构的独特性而与实体金属的电磁屏蔽机理有所不同，电磁波在泡沫金属表面和内部会产生反射损耗、吸收损耗、孔壁内的多次反射损耗、泡沫孔内的多次反射损耗和涡流损耗，因此我们可以通过对泡沫金属的空隙大小来形成不同的屏蔽效能等级。空隙大小由小到大，所形成的屏蔽等级由低到高。一般民用等级的电磁屏蔽效能在40dB以下，军用设备机箱的电磁屏蔽效能要达到60dB，屏蔽室或屏蔽舱等需要达到100dB。

为了满足不同的屏蔽需求，实施例二，可以在步骤S6与步骤S7之间增加铺设另外一层多孔泡沫金属材料，以加强屏蔽效果。

本发明的泡沫金属层1最薄厚度可以生产0.06mm，具有良好的柔性和力学吸能，而且质量极低。本屏蔽材料可以广泛运用于，新能源汽车的各个部件、生物医疗领域、高铁、航空领域。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。