專利名稱：一種以芳族合成纖維紙為基材的屏蔽材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種屏蔽材料，具體地說涉及包含芳族合成纖維紙(或稱芳綸纖維紙)的屏蔽材料。本發明還涉及芳族合成纖維紙的新用途。
背景技術：
隨著現代科技的發展和人民生活水平的不斷提高，電子產業及通信事業也在突飛猛進的發展，越來越多的電氣電子設備已經普及到社會的各個角落，同時電磁波引起的電磁干擾(EMI)和電磁兼容(EMC)問題也日益嚴重，不但對電子儀器、設備造成干擾與損壞， 影響其正常工作，嚴重制約我國電子產品和設備的國際競爭力，而且也會污染環境，危害人類健康；另外電磁波泄漏也會造成政治、經濟、國防、科技等重要情報泄密，危及國家信息安全和軍事核心機密的安全。特別是作為新概念武器的電磁脈沖武器已經取得實質性的突破，能對電子儀器設備、電力系統等進行直接打擊，造成信息系統等的暫時失效或永久損壞，其投送方式多樣，破壞力極強，而且強大的電磁脈沖對人體也能造成損害，使人神經紊亂、行為失控等。目前，世界各國都越來越重視電磁干擾和電磁兼容問題，相繼開展了對電磁兼容的研究。因此，探索高效的電磁屏蔽材料，防止電磁波引起的電磁干擾和電磁兼容問題，對于提高電子產品和設備的安全可靠性，提升國際競爭力，防止電磁脈沖武器的打擊，確保信息通信系統、網絡系統、傳輸系統、武器平臺等的安全暢通具有重要的意義。鑒于電磁屏蔽材料在社會生活、經濟建設和國防建設中的重要作用，其研發愈發成為人們關注的重要課題。通常用分貝來表述屏蔽效能，屏蔽效能的定義公式為SE = 201g(El/E2) (db)。對于電磁屏蔽體結構，其屏蔽效能還與結構、形狀、氣密性等有關，針對具體問題，還需要考慮被屏蔽的電磁波頻率、場源性質等。影響屏蔽效能有3個基本因素，即材料的電導率、磁導率及材料厚度。目前屏蔽材料的種類較多，如導電橡膠、導電泡棉、金屬、導電涂料等。大多數屏蔽材料都是以尼龍、PP> PE、PET等塑料作為基材電鍍金屬而成。幾乎所有屏蔽材料都不能同時具備耐高低溫、柔韌性好、阻燃、質量輕等特點。以芳綸纖維為主體材料，添加粘結纖維制成的芳族合成纖維紙(也稱芳綸合成纖維紙、芳綸纖維紙)因其具有高強度、低變形、阻燃、耐高低溫、耐化學腐蝕、無疲勞反應和優良的絕緣性能而獲得日益廣泛的應用。如果將芳綸合成纖維紙作為基材電鍍金屬制成屏蔽材料，其耐高低溫、柔韌性好、阻燃、質量輕等特點將賦予屏蔽材料更加優良的性能。但是由于芳綸合成纖維紙的極性低，表面無法附著金屬，一直以來無法解決這個難題。中國專利申請03112158. 6涉及一種玻璃纖維織物導電材料的制備方法，其在玻璃纖維布、網、氈等基體材料上通過真空鍍鎳和銅，再連續電鍍鎳、銅、銀或金等金屬鍍層， 形成阻燃、耐高溫的屏蔽材料，但由于玻璃纖維基材強度低，不易卷曲折疊，限制了其應用。中國專利申請200710046184. 5涉及一種金屬復合纖維或金屬復合膜的制備工藝，其在高強度纖維或薄膜表面使用金屬或合金用等離子噴涂法制成鍍金屬的纖維或薄膜，其基材為凱芙倫纖維或聚酯薄膜。
發明內容
本發明的一個目的在于提供一種以芳族聚酰胺纖維紙作為基礎材料，其表面噴涂金屬的屏蔽材料，該屏蔽材料具有耐高低溫、柔韌性好、阻燃、質量輕等特點，能達到良好的屏蔽效果。本發明的另一個目的在于提供芳族纖維紙在制備屏蔽材料中的應用。本發明的再一個目的在于提供上述芳族纖維基材的屏蔽材料的制備方法。根據本發明的一方面，用作屏蔽材料基材的芳族合成纖維紙可以選自采用間位芳族纖維(1313纖維)加間位芳族沉析纖維(1313沉析纖維)制成的全間位芳綸纖維紙，或者使用對位芳族纖維(1414纖維)加對位芳族沉析纖維(1414沉析纖維)制成的全對位芳綸纖維紙，也可以使用間位芳族沉析纖維(1313沉析纖維)加對位芳族纖維(1414纖維)制成的芳綸纖維紙，或間位芳族纖維(1313纖維)加對位芳族沉析纖維(1414沉析纖維)制成的芳綸纖維紙四種芳綸纖維紙作為基材。將芳族合成纖維紙經等離子處理后，在其表面噴涂鎳、銅、銀等金屬或合金，即形成本發明的屏蔽材料。根據本發明的另一方面，提供芳族合成纖維紙的新用途，將芳族合成纖維紙用作屏蔽材料的基材，經處理后在其表面噴涂金屬層，形成既有芳族合成纖維紙的耐高低溫、阻燃、柔韌性好、質量輕的特點，又具有良好屏蔽作用的材料。根據本發明的再一方面，提供制備本發明屏蔽材料的方法，將芳族合成纖維紙經真空狀態下等離子處理后，在其表面噴涂一層或多層金屬材料。本發明提供了一種全新的芳族合成纖維紙作為基材的屏蔽材料，具有耐高低溫、 柔韌性好、阻燃、質量輕等特點，能達到良好的屏蔽效果。
具體實施例方式以上是對本發明的一般性描述，下面將通過具體實施方式
對本發明的權利要求作進一步解釋。材料來源芳綸1313纖維紙深圳吳天龍邦復合材料有限公司生產，商品名為EN。芳綸1414纖維紙深圳吳天龍邦復合材料有限公司生產，商品名為HKK。芳綸1313沉析纖維加1414纖維紙深圳吳天龍邦復合材料有限公司生產，商品名為 HEK。芳綸1313纖維加1414沉析纖維紙深圳吳天龍邦復合材料有限公司生產，商品名為EK。制備方法一、噴涂的金屬材料選擇選用高電導率的銅、鎳金屬作為噴鍍材料，制成具有良好電場屏蔽的屏蔽材料，其中不限于銅、鎳為噴鍍材料，還可以是金、銀、鋁、錫等一種、多種金屬或合金材料。二、噴鍍工藝
選用0. 04mm 0. 13mm的高強度芳綸纖維紙作為基材，將基材從等離子噴渡爐一邊進一邊出，將芳綸纖維紙勻速通過真空爐，其真空度為0. 1 10p，從而進行基材的正反面等離子處理。選用金屬或合金作為噴射材料，放置在爐腔內的電極上，并在爐腔內接受噴鍍，在強磁場作用下使銅或鎳以離子態鍍到芳綸纖維紙上，移動速度1 4m/min，離子濺射濃度根據實際需要，不做特別限定。可噴鍍一層、多層或不同金屬多層等屏蔽材料，此時導電率為0. 01 Ω 2. 8 Ω，完全達到最佳屏蔽效果。將芳綸合成纖維紙經過氬離子處理后在真空狀態下將鎳、銅、銀等不同金屬鍍到纖維紙上，制成屏蔽材料。在制作屏蔽材料時通過氬離子處理降低芳綸紙表面極性，氬離子處理(同鍍膜條件，不加金屬)后的接觸角包括正對氬離子源的紙正面和紙背面的接觸角 (水介質)。由于紙的類型不同，正面、背面接觸角變化不一。接觸角越小，材料極性越大。實施例1將經過等離子處理后的1313芳綸纖維紙在真空條件下鍍金屬銅、鎳，具體如下表
權利要求
1.一種屏蔽材料，包含基材和金屬材料層，其中所述基材為芳族合成纖維紙，在所述基材表面噴涂高導電率的金屬或合金形成牢固附著于基材的金屬材料層。
2.權利要求1所述的屏蔽材料，其特征在于所述基材為選自由間位芳族纖維與間位芳族沉析纖維制成的全間位芳綸纖維紙、由對位芳族纖維與對位芳族沉析纖維制成的全對位芳綸纖維紙、由間位芳族沉析纖維與對位芳族纖維制成的芳綸纖維紙，和由間位芳族纖維和對位芳族層析纖維制成的芳倫纖維紙。
3.權利要求1所述的屏蔽材料，其特征在于所述高導電率的金屬或合金選自銅、鎳、銀和金及其合金。
4.芳族合成纖維紙在制備屏蔽材料中的應用。
5.權利要求4所述的應用，其中所述的芳族合成纖維紙選自由間位芳族纖維與間位芳族沉析纖維制成的全間位芳綸纖維紙、由對位芳族纖維與對位芳族沉析纖維制成的全對位芳綸纖維紙、由間位芳族沉析纖維與對位芳族纖維制成的芳綸纖維紙，和由間位芳族纖維和對位芳族層析纖維制成的芳倫纖維紙。
6.制備權利要求1所述的屏蔽材料的方法，包括下述步驟1)在真空狀態下將芳族合成纖維紙基材的兩面進行等離子處理；2)將等離子處理后的芳族合成纖維紙的表面噴涂一層或多層金屬材料，形成以芳族合成纖維紙為基材的屏蔽材料。
7.權利要求6所述的方法，其中所述芳族合成纖維紙基材的厚度為0.04mm 0.13mm； 等離子處理的真空度為0. 1 10p，噴涂金屬時基材的移動速度為1 4m/min。
全文摘要
本發明涉及一種屏蔽材料，包含基材和金屬材料層，其中所述基材為芳族合成纖維紙，在所述基材表面噴涂高導電率的金屬或合金形成牢固附著于基材的金屬材料層。本發明的屏蔽材料具有耐高低溫、柔韌性好、阻燃、質量輕等特點，能達到良好的屏蔽效果。
文檔編號H05K9/00GK102421277SQ201110225610
公開日2012年4月18日 申請日期2011年8月8日 優先權日2011年8月8日
發明者劉鍵, 陶世毅 申請人:深圳昊天龍邦復合材料有限公司