本發明涉及一種電子設備機殼材料的制備方法，屬于電磁屏蔽技術領域。
背景技術：
隨著信息時代的到來，各種電子、電氣設備得到廣泛應用，為了建立高速的通訊網絡，數字系統的工作頻率日趨提高。而隨之產生的電磁干擾不但會對人體、自然環境產生危害，而且會對電子設備產生不良影響，特別是大功率高頻設備，會對附近電子儀器設備、精密儀表、通訊信號、參數測試等產生嚴重的干擾，隨著電子技術的迅猛發展，人們在日常生活中被動或主動接觸的電磁輻射越來越多。科學研究表明，電磁輻射會對人體健康產生重要影響，例如引起神經系統的障礙；造成垂體多種激素紊亂和促腎上腺皮質激素升高等；降低妊娠率，延緩胚胎發育、促使胎兒體重下降等。另一方面，由于電磁波技術在航空航天、通信、軍事等領域的廣泛應用，因電磁波輻射而導致的信息泄密事件也時有發生。同時，電磁波輻射還會造成電子設備系統失靈，例如外界電子設備的電磁波輻射可能會使心臟起搏器停止工作或發生紊亂，外界電磁波輻射的干擾會造成武器系統失靈等，危害人體生命安全及國家國防安全。因此我們急需采取措施消除或者減少電磁干擾。
目前常見的辦法是使用碳材料摻雜電子設備機殼，但是該方法制備的機殼材料中碳材料，電容量較小，表面活性基團少，分散性差，不能有效抑制二次發射雜波、高頻電磁波，屏蔽效能低，應用受限。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題：針對傳統機殼材料中碳材料，電容量較小，表面活性基團少，分散性差，不能有效抑制二次發射雜波、高頻電磁波，屏蔽效能低的問題，本發明提供了一種電子設備機殼材料的制備方法，本發明苯胺原位化學聚合合成聚苯胺包覆碳納米管，再炭化處理制備氮摻雜碳納米管，得到以碳納米管為核、氮摻雜碳層為殼，具有較大電容量，核-殼結構的氮摻雜碳納米管，并將其與鋁基體進行復合制備出鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，最后與聚酰胺樹脂尼龍6等混料后熔融造粒，注塑成型，制得電子設備機殼材料。
為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：
（1）稱取3.0~3.6g苯胺，加入480~500mL質量分數為5%鹽酸中，以300~400r/min攪拌20~30min后，再加入7.0~8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30~50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0~8.4g過硫酸銨，300~400mL質量分數為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20~30min，隨后真空過濾，用去離子水洗滌濾渣3~5次，得聚苯胺包覆碳納米管；
（2）稱取3~5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80~90℃下干燥至恒重，隨后轉入管式爐中，在氮氣氛圍下以4℃/min加熱至400~450℃并保溫2~3h，繼續加熱至700~720℃并保溫1~2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；
（3）稱取1~2g上述氮摻雜碳納米管，加入80~100mL無水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15~20min，加入95~98g鋁粉，以300~400r/min攪拌20~30min，靜置1~2h后過濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105~110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機中，以400~500r/min球磨2~3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料；
（4）稱取50~60g聚酰胺樹脂尼龍6，置于80~90℃鼓風干燥箱中干燥15~20h，將干燥處理的聚酰胺樹脂尼龍6與15~20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，1~2g硅烷偶聯劑KH-570混合后裝入高速攪拌機中，以1500~2000r/min攪拌5~8min，得混合料；
（5）將混合料預熱至50~60℃后，加入雙螺桿擠出機中，加熱至220~240℃熔融共混，過60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復合材料顆粒，將復合材料顆粒置于105~110℃真空干燥箱中干燥2~3h后，裝入注塑機料桶中，加熱至200~250℃，保持溫度15~20min，注入預熱至80~90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設備機殼材料。
經檢測本發明制備的電子設備機殼材料抗壓強度可達60~70MPa，導熱系數達到66~70W/m·K，電磁屏蔽效能可達60~80DB。
本發明的有益技術效果是：
（1）本發明制備的電子設備機殼材料能有效屏蔽電磁輻射，增強了電子設備的使用安全性及延長了產品本身的使用壽命；
（2）本發明制備的電子設備機殼材料屏蔽范圍廣、屏蔽性能持久，制備工藝簡單，制得的產品無毒無害，使用方便適合大規模生產應用。
具體實施方式
稱取3.0~3.6g苯胺，加入480~500mL質量分數為5%鹽酸中，以300~400r/min攪拌20~30min后，再加入7.0~8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30~50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0~8.4g過硫酸銨，300~400mL質量分數為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20~30min，隨后真空過濾，用去離子水洗滌濾渣3~5次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取3~5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80~90℃下干燥至恒重，隨后轉入管式爐中，在氮氣氛圍下以4℃/min加熱至400~450℃并保溫2~3h，繼續加熱至700~720℃并保溫1~2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1~2g上述氮摻雜碳納米管，加入80~100mL無水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15~20min，加入95~98g鋁粉，以300~400r/min攪拌20~30min，靜置1~2h后過濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105~110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機中，以400~500r/min球磨2~3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料；稱取50~60g聚酰胺樹脂尼龍6，置于80~90℃鼓風干燥箱中干燥15~20h，將干燥處理的聚酰胺樹脂尼龍6與15~20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，1~2g硅烷偶聯劑KH-570混合后裝入高速攪拌機中，以1500~2000r/min攪拌5~8min，得混合料；將混合料預熱至50~60℃后，加入雙螺桿擠出機中，加熱至220~240℃熔融共混，過60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復合材料顆粒，將復合材料顆粒置于105~110℃真空干燥箱中干燥2~3h后，裝入注塑機料桶中，加熱至200~250℃，保持溫度15~20min，注入預熱至80~90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設備機殼材料。
實例1
稱取3.0g苯胺，加入480mL質量分數為5%鹽酸中，以300r/min攪拌20min后，再加入7.0g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0g過硫酸銨，300mL質量分數為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20min，隨后真空過濾，用去離子水洗滌濾渣3次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取3g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80℃下干燥至恒重，隨后轉入管式爐中，在氮氣氛圍下以4℃/min加熱至400℃并保溫2h，繼續加熱至700℃并保溫1h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1g上述氮摻雜碳納米管，加入80mL無水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15min，加入95g鋁粉，以300r/min攪拌20min，靜置1h后過濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機中，以400r/min球磨2h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料；稱取50g聚酰胺樹脂尼龍6，置于80℃鼓風干燥箱中干燥15h，將干燥處理的聚酰胺樹脂尼龍6與15g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，1g硅烷偶聯劑KH-570混合后裝入高速攪拌機中，以1500r/min攪拌5min，得混合料；將混合料預熱至50℃后，加入雙螺桿擠出機中，加熱至220℃熔融共混，過60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復合材料顆粒，將復合材料顆粒置于105℃真空干燥箱中干燥2h后，裝入注塑機料桶中，加熱至200℃，保持溫度15min，注入預熱至80℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設備機殼材料。
經檢測本發明制備的電子設備機殼材料抗壓強度可達60MPa，導熱系數達到66W/m·K，電磁屏蔽效能可達60DB。
實例2
稱取3.2g苯胺，加入490mL質量分數為5%鹽酸中，以350r/min攪拌25min后，再加入7.5g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散40min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.5g過硫酸銨，350mL質量分數為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌25min，隨后真空過濾，用去離子水洗滌濾渣4次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取4g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在85℃下干燥至恒重，隨后轉入管式爐中，在氮氣氛圍下以4℃/min加熱至420℃并保溫2.5h，繼續加熱至710℃并保溫1.5h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1.5g上述氮摻雜碳納米管，加入90mL無水乙醇中，以500W超聲波超聲分散18min，加入96g鋁粉，以350r/min攪拌25min，靜置1.5h后過濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機中，以450r/min球磨2.5h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料；稱取55g聚酰胺樹脂尼龍6，置于85℃鼓風干燥箱中干燥18h，將干燥處理的聚酰胺樹脂尼龍6與18g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，1.5g硅烷偶聯劑KH-570混合后裝入高速攪拌機中，以1800r/min攪拌7min，得混合料；將混合料預熱至55℃后，加入雙螺桿擠出機中，加熱至230℃熔融共混，過60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復合材料顆粒，將復合材料顆粒置于108℃真空干燥箱中干燥2.5h后，裝入注塑機料桶中，加熱至220℃，保持溫度18min，注入預熱至85℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設備機殼材料。
經檢測本發明制備的電子設備機殼材料抗壓強度可達65MPa，導熱系數達到68W/m·K，電磁屏蔽效能可達70DB。
實例3
稱取3.6g苯胺，加入500mL質量分數為5%鹽酸中，以400r/min攪拌30min后，再加入8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入8.4g過硫酸銨，400mL質量分數為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌30min，隨后真空過濾，用去離子水洗滌濾渣5次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在90℃下干燥至恒重，隨后轉入管式爐中，在氮氣氛圍下以4℃/min加熱至450℃并保溫3h，繼續加熱至720℃并保溫2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取2g上述氮摻雜碳納米管，加入100mL無水乙醇中，以500W超聲波超聲分散20min，加入98g鋁粉，以400r/min攪拌30min，靜置2h后過濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機中，以500r/min球磨3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料；稱取60g聚酰胺樹脂尼龍6，置于90℃鼓風干燥箱中干燥20h，將干燥處理的聚酰胺樹脂尼龍6與20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復合材料，2g硅烷偶聯劑KH-570混合后裝入高速攪拌機中，以2000r/min攪拌8min，得混合料；將混合料預熱至60℃后，加入雙螺桿擠出機中，加熱至240℃熔融共混，過60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復合材料顆粒，將復合材料顆粒置于110℃真空干燥箱中干燥3h后，裝入注塑機料桶中，加熱至250℃，保持溫度20min，注入預熱至90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設備機殼材料。
經檢測本發明制備的電子設備機殼材料抗壓強度可達70MPa，導熱系數達到70W/m·K，電磁屏蔽效能可達80DB。