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1、(10)申请公布号 CN 102421277 A(43)申请公布日 2012.04.18CN102421277A*CN102421277A*(21)申请号 201110225610.8(22)申请日 2011.08.08H05K 9/00(2006.01)B32B 15/14(2006.01)B32B 27/02(2006.01)(71)申请人深圳昊天龙邦复合材料有限公司地址 518057 广东省深圳市南山高新区科技中二路软件园二期11栋902(72)发明人刘键 陶世毅(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006代理人黄韧敏(54) 发明名称一种以芳族合成纤维纸为基材的屏蔽。
2、材料(57) 摘要本发明涉及一种屏蔽材料,包含基材和金属材料层,其中所述基材为芳族合成纤维纸,在所述基材表面喷涂高导电率的金属或合金形成牢固附着于基材的金属材料层。本发明的屏蔽材料具有耐高低温、柔韧性好、阻燃、质量轻等特点,能达到良好的屏蔽效果。(51)Int.Cl.(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页CN 102421289 A 1/1页21.一种屏蔽材料,包含基材和金属材料层,其中所述基材为芳族合成纤维纸,在所述基材表面喷涂高导电率的金属或合金形成牢固附着于基材的金属材料层。2.权利要求1所述的屏蔽材料,其特征在于所述基材为选自由间位芳。
3、族纤维与间位芳族沉析纤维制成的全间位芳纶纤维纸、由对位芳族纤维与对位芳族沉析纤维制成的全对位芳纶纤维纸、由间位芳族沉析纤维与对位芳族纤维制成的芳纶纤维纸,和由间位芳族纤维和对位芳族层析纤维制成的芳伦纤维纸。3.权利要求1所述的屏蔽材料,其特征在于所述高导电率的金属或合金选自铜、镍、银和金及其合金。4.芳族合成纤维纸在制备屏蔽材料中的应用。5.权利要求4所述的应用,其中所述的芳族合成纤维纸选自由间位芳族纤维与间位芳族沉析纤维制成的全间位芳纶纤维纸、由对位芳族纤维与对位芳族沉析纤维制成的全对位芳纶纤维纸、由间位芳族沉析纤维与对位芳族纤维制成的芳纶纤维纸,和由间位芳族纤维和对位芳族层析纤维制成的芳伦。
4、纤维纸。6.制备权利要求1所述的屏蔽材料的方法,包括下述步骤:1)在真空状态下将芳族合成纤维纸基材的两面进行等离子处理;2)将等离子处理后的芳族合成纤维纸的表面喷涂一层或多层金属材料,形成以芳族合成纤维纸为基材的屏蔽材料。7.权利要求6所述的方法,其中所述芳族合成纤维纸基材的厚度为0.04mm0.13mm;等离子处理的真空度为0.110p,喷涂金属时基材的移动速度为14m/min。权 利 要 求 书CN 102421277 ACN 102421289 A 1/4页3一种以芳族合成纤维纸为基材的屏蔽材料技术领域0001 本发明涉及一种屏蔽材料,具体地说涉及包含芳族合成纤维纸(或称芳纶纤维纸)的屏。
5、蔽材料。0002 本发明还涉及芳族合成纤维纸的新用途。背景技术0003 随着现代科技的发展和人民生活水平的不断提高,电子产业及通信事业也在突飞猛进的发展,越来越多的电气电子设备已经普及到社会的各个角落,同时电磁波引起的电磁干扰(EMI)和电磁兼容(EMC)问题也日益严重,不但对电子仪器、设备造成干扰与损坏,影响其正常工作,严重制约我国电子产品和设备的国际竞争力,而且也会污染环境,危害人类健康;另外电磁波泄漏也会造成政治、经济、国防、科技等重要情报泄密,危及国家信息安全和军事核心机密的安全。特别是作为新概念武器的电磁脉冲武器已经取得实质性的突破,能对电子仪器设备、电力系统等进行直接打击,造成信息。
6、系统等的暂时失效或永久损坏,其投送方式多样,破坏力极强,而且强大的电磁脉冲对人体也能造成损害,使人神经紊乱、行为失控等。0004 目前,世界各国都越来越重视电磁干扰和电磁兼容问题,相继开展了对电磁兼容的研究。因此,探索高效的电磁屏蔽材料,防止电磁波引起的电磁干扰和电磁兼容问题,对于提高电子产品和设备的安全可靠性,提升国际竞争力,防止电磁脉冲武器的打击,确保信息通信系统、网络系统、传输系统、武器平台等的安全畅通具有重要的意义。鉴于电磁屏蔽材料在社会生活、经济建设和国防建设中的重要作用,其研发愈发成为人们关注的重要课题。0005 通常用分贝来表述屏蔽效能,屏蔽效能的定义公式为:SE20lg(E1/。
7、E2)(db)。对于电磁屏蔽体结构,其屏蔽效能还与结构、形状、气密性等有关,针对具体问题,还需要考虑被屏蔽的电磁波频率、场源性质等。影响屏蔽效能有3个基本因素,即材料的电导率、磁导率及材料厚度。目前屏蔽材料的种类较多,如导电橡胶、导电泡棉、金属、导电涂料等。大多数屏蔽材料都是以尼龙、PP、PE、PET等塑料作为基材电镀金属而成。几乎所有屏蔽材料都不能同时具备耐高低温、柔韧性好、阻燃、质量轻等特点。0006 以芳纶纤维为主体材料,添加粘结纤维制成的芳族合成纤维纸(也称芳纶合成纤维纸、芳纶纤维纸)因其具有高强度、低变形、阻燃、耐高低温、耐化学腐蚀、无疲劳反应和优良的绝缘性能而获得日益广泛的应用。如。
8、果将芳纶合成纤维纸作为基材电镀金属制成屏蔽材料,其耐高低温、柔韧性好、阻燃、质量轻等特点将赋予屏蔽材料更加优良的性能。但是由于芳纶合成纤维纸的极性低,表面无法附着金属,一直以来无法解决这个难题。0007 中国专利申请03112158.6涉及一种玻璃纤维织物导电材料的制备方法,其在玻璃纤维布、网、毡等基体材料上通过真空镀镍和铜,再连续电镀镍、铜、银或金等金属镀层,形成阻燃、耐高温的屏蔽材料,但由于玻璃纤维基材强度低,不易卷曲折叠,限制了其应用。0008 中国专利申请200710046184.5涉及一种金属复合纤维或金属复合膜的制备工说 明 书CN 102421277 ACN 102421289 。
9、A 2/4页4艺,其在高强度纤维或薄膜表面使用金属或合金用等离子喷涂法制成镀金属的纤维或薄膜,其基材为凯芙伦纤维或聚酯薄膜。发明内容0009 本发明的一个目的在于提供一种以芳族聚酰胺纤维纸作为基础材料,其表面喷涂金属的屏蔽材料,该屏蔽材料具有耐高低温、柔韧性好、阻燃、质量轻等特点,能达到良好的屏蔽效果。0010 本发明的另一个目的在于提供芳族纤维纸在制备屏蔽材料中的应用。0011 本发明的再一个目的在于提供上述芳族纤维基材的屏蔽材料的制备方法。0012 根据本发明的一方面,用作屏蔽材料基材的芳族合成纤维纸可以选自采用间位芳族纤维(1313纤维)加间位芳族沉析纤维(1313沉析纤维)制成的全间位。
10、芳纶纤维纸,或者使用对位芳族纤维(1414纤维)加对位芳族沉析纤维(1414沉析纤维)制成的全对位芳纶纤维纸,也可以使用间位芳族沉析纤维(1313沉析纤维)加对位芳族纤维(1414纤维)制成的芳纶纤维纸,或间位芳族纤维(1313纤维)加对位芳族沉析纤维(1414沉析纤维)制成的芳纶纤维纸四种芳纶纤维纸作为基材。将芳族合成纤维纸经等离子处理后,在其表面喷涂镍、铜、银等金属或合金,即形成本发明的屏蔽材料。0013 根据本发明的另一方面,提供芳族合成纤维纸的新用途,将芳族合成纤维纸用作屏蔽材料的基材,经处理后在其表面喷涂金属层,形成既有芳族合成纤维纸的耐高低温、阻燃、柔韧性好、质量轻的特点,又具有良。
11、好屏蔽作用的材料。0014 根据本发明的再一方面,提供制备本发明屏蔽材料的方法,将芳族合成纤维纸经真空状态下等离子处理后,在其表面喷涂一层或多层金属材料。0015 本发明提供了一种全新的芳族合成纤维纸作为基材的屏蔽材料,具有耐高低温、柔韧性好、阻燃、质量轻等特点,能达到良好的屏蔽效果。具体实施方式0016 以上是对本发明的一般性描述,下面将通过具体实施方式对本发明的权利要求作进一步解释。0017 材料来源:0018 芳纶1313纤维纸:深圳吴天龙邦复合材料有限公司生产,商品名为EN。0019 芳纶1414纤维纸:深圳吴天龙邦复合材料有限公司生产,商品名为HKK。0020 芳纶1313沉析纤维加。
12、1414纤维纸:深圳吴天龙邦复合材料有限公司生产,商品名为HEK。0021 芳纶1313纤维加1414沉析纤维纸:深圳吴天龙邦复合材料有限公司生产,商品名为EK。0022 制备方法:0023 一、喷涂的金属材料选择0024 选用高电导率的铜、镍金属作为喷镀材料,制成具有良好电场屏蔽的屏蔽材料,其中不限于铜、镍为喷镀材料,还可以是金、银、铝、锡等一种、多种金属或合金材料。0025 二、喷镀工艺说 明 书CN 102421277 ACN 102421289 A 3/4页50026 选用0.04mm0.13mm的高强度芳纶纤维纸作为基材,将基材从等离子喷渡炉一边进一边出,将芳纶纤维纸匀速通过真空炉,。
13、其真空度为0.110p,从而进行基材的正反面等离子处理。选用金属或合金作为喷射材料,放置在炉腔内的电极上,并在炉腔内接受喷镀,在强磁场作用下使铜或镍以离子态镀到芳纶纤维纸上,移动速度14m/min,离子溅射浓度根据实际需要,不做特别限定。可喷镀一层、多层或不同金属多层等屏蔽材料,此时导电率为0.012.8,完全达到最佳屏蔽效果。0027 将芳纶合成纤维纸经过氩离子处理后在真空状态下将镍、铜、银等不同金属镀到纤维纸上,制成屏蔽材料。在制作屏蔽材料时通过氩离子处理降低芳纶纸表面极性,氩离子处理(同镀膜条件,不加金属)后的接触角包括正对氩离子源的纸正面和纸背面的接触角(水介质)。由于纸的类型不同,正。
14、面、背面接触角变化不一。接触角越小,材料极性越大。0028 【实施例1】0029 将经过等离子处理后的1313芳纶纤维纸在真空条件下镀金属铜、镍,具体如下表:0030 0031 【实施例2】0032 将经过等离子处理后的1414芳纶纤维纸在真空条件下镀金属铜、镍,具体如下表:0033 0034 0035 【实施例3】0036 将经过等离子处理后的1313沉析纤维加1414制成的纤维纸在真空条件下镀金属铜、镍,具体如下表:说 明 书CN 102421277 ACN 102421289 A 4/4页60037 0038 【实施例4】0039 将经过等离子处理后的芳纶1313纤维加1414沉析纤维纸。
15、制成的芳纶纤维纸,在真空条件下镀金属铜、镍,具体如下表:0040 0041 屏蔽材料金属附着牢度测定:在上述四种芳纶纤维纸上镀好金属后,用粘胶带粘贴金属表面,再撕裂粘胶带,表面喷涂金属材料的芳纶纤维纸形成的屏蔽材料无金属脱落,说明金属层牢固附着。0042 材料屏蔽效果测定:一般屏蔽效果评价见下表:0043 屏蔽效果评价0044 0045 屏蔽效果测定方法:根据GJB 6190-2008方法检测,上述四种芳纶纸镀金属后,屏蔽效果均达到90db以上。0046 以上对本发明的详细描述并不限制本发明,本领域技术人员可以根据本发明作出各种改变和变形,只要不脱离本发明的精神,均应属于本发明所附权利要求的范围。说 明 书CN 102421277 A。