專利名稱：：一種錫鎳合金電磁屏蔽材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明屬電磁屏蔽材料及其制備領(lǐng)域，特別涉及一種錫鎳合金電磁屏蔽材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，高科技電器產(chǎn)品得到越來(lái)越普遍的青睞，手機(jī)、電腦、電視機(jī)在給人們帶來(lái)便利和享受的同時(shí)，由電磁輻射產(chǎn)生的問(wèn)題也日益嚴(yán)重。為減少和避免電磁輻射對(duì)人體造成的傷害，電磁屏蔽織物的需求將越來(lái)越大，正朝著滿足市場(chǎng)需求的方向快速發(fā)展。與薄膜板材等電磁屏蔽材料相比，柔性電磁屏蔽材料(導(dǎo)電布)更貼近人們的生活。用電磁屏蔽織物做成的服裝、包裝袋、裝飾材料等，既能滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰?，又起到防護(hù)作用。柔性屏蔽材料既具有良好的導(dǎo)電性能，又能保持織物原有的某些特性，因而可以進(jìn)行粘接、縫制，易于制成不同的幾何形狀(如導(dǎo)電泡棉、導(dǎo)電膠帶)對(duì)輻射源進(jìn)行屏蔽，而且還可以縫制成屏蔽服、屏蔽帽等使工作人員免受電磁波的輻射，是理想的電磁屏蔽材料。屏蔽織物的出現(xiàn)和發(fā)展，距今已經(jīng)歷了3個(gè)階段。從制定標(biāo)準(zhǔn)到20世紀(jì)70年代以前，屏蔽織物從無(wú)到有，逐步發(fā)展。屏蔽織物的使用，僅限于軍工科研、醫(yī)療衛(wèi)生和廠礦企業(yè)。7080年代，屏蔽織物開(kāi)始進(jìn)入百姓家，發(fā)展迅速、品種增多、數(shù)量增大。90年代以后，繼續(xù)快速發(fā)展，質(zhì)量?jī)?yōu)化，數(shù)量激增，新品不斷涌現(xiàn)。現(xiàn)已形成了一個(gè)涉及電子工業(yè)、紡織工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)和檢測(cè)監(jiān)督為一體的新興產(chǎn)業(yè)。近年來(lái)，我國(guó)特種防護(hù)織物和屏蔽、抗靜電系列產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)市場(chǎng)前景非常廣闊。柔性屏蔽材料在民用領(lǐng)域也得到了較快的發(fā)展，環(huán)保服裝就是其中一種。環(huán)保服裝市場(chǎng)前景非常廣闊，不僅金融、電信等這些長(zhǎng)期處在高強(qiáng)度電磁輻射行業(yè)需要，學(xué)校、家庭等也都需要環(huán)保服裝。學(xué)校電教室，家庭生活所用的各類電器(微波爐、冰箱、洗衣機(jī)、電腦等)所產(chǎn)生的電磁輻射，對(duì)人體都會(huì)造成一定傷害。隨著人們生活水平的提高和健康意識(shí)的不斷增強(qiáng)，今后多功能環(huán)保服裝將會(huì)被消費(fèi)者作為日常穿著的普通服裝。為提高電磁屏蔽織物的電磁屏蔽性能、導(dǎo)電性能以及耐腐蝕耐磨擦性能抗氧化性，中國(guó)專利CN1587494"—種電磁屏蔽紡織品及其制備方法"公開(kāi)了一種通過(guò)在非金屬纖維紡織品的纖維表面覆蓋金屬導(dǎo)電層使紡織品產(chǎn)生屏蔽效果的電磁屏蔽紡織品及其制備方法。該方法是在基材纖維表面上鍍覆有金屬銅、鎳，形成銅、鎳復(fù)合金屬導(dǎo)電膜。即在基材纖維表面先采用化學(xué)鍍銅，然后電鍍鎳，在基材表面形成銅鎳復(fù)合金屬導(dǎo)電膜，制備得到電磁屏蔽紡織品。雖然通過(guò)化學(xué)鍍銅電鍍鎳等步驟，會(huì)降低織物表面電阻值，提高織物的電磁屏蔽效能，但金屬鎳對(duì)部分人群的皮膚有致敏性，必須制成夾層才好使用，這嚴(yán)重制約了該類紡織品在民用防護(hù)方面的應(yīng)用。在未來(lái)防輻射織物中，對(duì)人體有保護(hù)性再賦予保健性是將來(lái)的發(fā)展方向，錫鎳合金對(duì)人體無(wú)致敏性，在民用領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。錫鎳合金耐蝕性及抗變色性能明顯優(yōu)于單金屬錫或鎳鍍層。錫鎳合金鍍層厚度在1225微米時(shí)，其耐蝕性相當(dāng)于同厚度的銅和鎳雙層鍍層；當(dāng)厚度為25微米以上時(shí)，其耐蝕性最好，可以和耐熱鎳鉻鐵合金的耐蝕性媲美。錫鎳合金有適度的耐磨性，鍍層內(nèi)應(yīng)力小，鍍層不會(huì)發(fā)生裂紋，剝落等現(xiàn)象，屬于非磁性鍍層，并具有良好的可焊性，適用于電子產(chǎn)品的電鍍，在300'C以下鍍層金相結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，鍍層性能不會(huì)發(fā)生變化。不同于純鎳、純錫金屬的光亮色澤，而具有柔和的黑灰色澤，從而具備了良好的裝飾效果和較高的服用性能，同時(shí)又可避免純鎳對(duì)人皮膚的致敏性。目前，這種鍍層除了應(yīng)用于裝飾性代鉻鍍層外，在電子、電器產(chǎn)品、精密機(jī)械產(chǎn)品、光學(xué)儀器照相器材以及化學(xué)器具等廣泛領(lǐng)域內(nèi)都得到了應(yīng)用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種錫鎳合金電磁屏蔽材料及其制備方法，該材料具有良好的電磁屏蔽特性，在空氣中有良好的抗氧化性和耐腐蝕性，制備工藝簡(jiǎn)單，環(huán)保。本發(fā)明的一種錫鎳合金電磁屏蔽材料，其組成包括鍍金屬的纖維織物和表層的錫鎳合金，錫鎳合金是電沉積到鍍金屬的纖維織物表層上的。所述的鍍金屬的纖維織物為鍍銅尼龍布、鍍銅網(wǎng)格布MF36或化學(xué)鍍鎳-磷合金織物。所述的電磁屏蔽材料表面電阻為4060mQ/cm2。本發(fā)明的一種錫鎳合金電磁屏蔽材料的制備方法，包括(1)用3mol/L的鉻酸溶液200mL浸泡化學(xué)鍍金屬的纖維織物30s，用清水沖洗；(2)將150-200g/L的絡(luò)合劑、30-75g/L的硫酸鎳、7.5~10g/L的氯化亞錫和添加劑，配制得到電鍍錫鎳溶液，調(diào)節(jié)pH在89，采用鎳陽(yáng)極，在253(TC下，陰極電流密度為0.671A/di^時(shí)，浸鍍化學(xué)鍍銅或鎳磷的纖維紡織品至置換反應(yīng)完成，電鍍時(shí)間為480s，得到鍍覆有錫鎳合金的電磁屏蔽材料；(3)將電鍍后的紡織品經(jīng)水洗，涂覆質(zhì)量濃度為3%的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)熱烘干即得到本發(fā)明錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。所述的步驟(1)中的纖維織物為鍍銅尼龍布、鍍銅網(wǎng)格布MF36或化學(xué)鍍鎳-磷合金織物。所述的步驟(2)中的絡(luò)合劑為焦磷酸鉀。所述的步驟(2)中的添加劑為甘氨酸、氯化銨或L-半胱氨酸中的兩種，其濃度分別是1015g/L的氯化銨、5~10g/L的甘氨酸或5g/LL-半胱氨酸。所述的步驟(3)中的水性樹(shù)脂為一種脂肪族水性聚氨酯。本發(fā)明采用三元電子科技有限公司生產(chǎn)的鍍銅纖維織物和實(shí)驗(yàn)室自制鍍鎳磷織物為基材，通過(guò)電鍍的方法鍍覆一種錫鎳合金，得到柔性電磁屏蔽材料，具有良好的電磁屏蔽特性，導(dǎo)電性能優(yōu)異。由于其具有柔和的黑灰色澤，不同于純鎳、純錫金屬的光亮色澤，從而具備了良好的裝飾效果和較高的服用性能，同時(shí)又可避免純鎳對(duì)人皮膚的致敏性，不僅可以用于抗靜電服、電磁輻射防護(hù)服、保密室的墻布和窗簾以及電纜屏蔽，還可以加工成導(dǎo)電膠帶、軟排線、導(dǎo)電泡棉和導(dǎo)電襯墊等用于高檔電子產(chǎn)品(如電腦、移動(dòng)電話、彩電和微波爐等)內(nèi)防止電磁干擾和輻射。有益效果(1)本發(fā)明屏蔽材料含有的金屬具有良好的電磁屏蔽特性，導(dǎo)電性能優(yōu)異。(2)該電磁屏蔽材料具有良好的耐腐蝕性、裝飾性能和服用性能，且手感柔軟、透氣性好、對(duì)人體無(wú)致敏性。圖1是對(duì)化學(xué)鍍銅后的尼龍織物進(jìn)行電沉積錫鎳合金后的掃描電鏡照片；圖2是對(duì)化學(xué)鍍銅后的尼龍織物進(jìn)行電沉積錫鎳合金后的掃描顯微鏡照片；圖3是對(duì)化學(xué)鍍銅后的網(wǎng)格布進(jìn)行電沉積錫鎳合金后的掃描顯微鏡照片；圖4是對(duì)化學(xué)鍍鎳磷后的尼龍織物電沉積錫鎳合金后的掃描顯微鏡照片；圖5是化學(xué)鍍銅或鎳磷后的滌綸織物進(jìn)行電沉積錫鎳合金后織物纖維的結(jié)構(gòu)示意圖6是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例1本實(shí)施例采用三元電子科技有限公司生產(chǎn)的鍍銅尼龍布為基材，其步驟如下第一步，預(yù)處理。采用3moL/L的鉻酸溶液降解以去除化學(xué)鍍銅后的織物纖維表面的氧化物及污物;第二步，水洗。用清水洗去織物上殘留的酸液，以及重金屬離子；第三步，電鍍。采用鎳陽(yáng)極，下列配方配制電鍍錫鎳溶液<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>經(jīng)過(guò)以上步驟，得到表面致密均勻的錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。第四步，涂覆保護(hù)層。用于保護(hù)纖維層免受磨損及污染，將第二次電鍍得到的纖維紡織品經(jīng)水洗后，涂覆低濃度的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)如烘干即得到本發(fā)明所述的柔性電磁屏蔽材料。第五步，將柔性電磁屏蔽材料放在盛有NaCl(CP)，50g/L，pH6.57.2的鹽霧箱內(nèi)，對(duì)試樣進(jìn)行中性煙霧試驗(yàn)，測(cè)定織物的耐蝕性能。實(shí)施例2本實(shí)施例采用三元電子科技有限公司生產(chǎn)的鍍銅尼龍布為基材，其步驟如下第一步，預(yù)處理。采用3moL/L的鉻酸溶液降解以去除化學(xué)鍍銅后的織物纖維表面的氧化物及污物；第二步，水洗。用清水洗去織物上殘留的酸液，以及重金屬離子；第三步，電鍍。采用鎳陽(yáng)極，下列配方配制電鍍錫鎳溶液<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>氯化銨NH4C110g/LL-半胱氨酸C3H7N02S5g/LpH89溫度2530°C陰極電流0.67lA/dm2電鍍時(shí)間480s經(jīng)過(guò)以上步驟，得到表面致密均勻的錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。第四步，涂覆保護(hù)層。用于保護(hù)纖維鍍層免受磨損及污染，將第二次電鍍得到的纖維紡織品經(jīng)水洗后，涂覆低濃度的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)如烘干即得到本發(fā)明所述的電磁屏蔽紡織品。第五步，將柔性電磁屏蔽材料放在盛有NaCl(CP)，50g/L，pH6.57.2的鹽霧箱內(nèi)，對(duì)試樣進(jìn)行中性煙霧試驗(yàn)，測(cè)定織物的耐蝕性能。實(shí)施例3本實(shí)施例采用三元電子科技有限公司生產(chǎn)的鍍銅網(wǎng)格布MF36為基材，其步驟如下第一步，預(yù)處理。采用3moL/L的鉻酸溶液降解以去除化學(xué)鍍銅后的織物纖維表面的氧化物及污物；第二步，水洗。用清水洗去織物上殘留的酸液，以及重金屬離子；第三步，電鍍。采用鎳陽(yáng)極，下列配方配制電鍍錫鎳溶液焦磷酸鉀K4P20r3H20150g/L硫酸鎳NiS04'6H2030g/L氯化亞錫SnCl2.2H207.5g/L氯化銨NH4C110g/L甘氨酸C2H5N025g/LpH89溫度2530°C陰極電流0.67lA/dm2電鍍時(shí)間480s經(jīng)過(guò)以上步驟，得到表面致密均勻的錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。第四步，涂覆保護(hù)層。用于保護(hù)纖維鍍層免受磨損及污染，將第二次電鍍得到的纖維紡織品經(jīng)水洗后，涂覆低濃度的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)如烘干即得到本發(fā)明所述的電磁屏蔽紡織品。第五步，將柔性電磁屏蔽材料放在盛有NaCl(CP)，50g/L，pH6.57.2的鹽霧箱內(nèi)，對(duì)試樣進(jìn)行中性煙霧試驗(yàn)，測(cè)定織物的耐蝕性能。實(shí)施例4本實(shí)施例采用實(shí)驗(yàn)室自備化學(xué)鍍鎳-磷合金織物為基材，其步驟如下第一步，預(yù)處理。采用3moL/L的鉻酸溶液降解以去除化學(xué)鍍鎳磷后織物纖維表面的氧化物及污物；第二步，水洗。用清水洗去織物上殘留的酸液，以及重金屬離子；第三步，電鍍。采用鎳陽(yáng)極，下列配方配制電鍍錫鎳溶液焦磷酸鉀K4P20r3H20200g/L硫酸鎳NiS04-6H2075g/L氯化亞錫SnCl2.2H2010g/L氯化銨NH4C115g/L甘氨酸C2H5N025g/LpH89溫度2530°C陰極電流0.67lA/dm2電鍍時(shí)間480s經(jīng)過(guò)以上步驟，得到表面致密均勻的錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。第四步，涂覆保護(hù)層。用于保護(hù)纖維鍍層免受磨損及污染，將第二次電鍍得到的纖維紡織品經(jīng)水洗后，涂覆低濃度的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)如烘干即得到本發(fā)明所述的柔性電磁屏蔽材料。第五步，將柔性電磁屏蔽材料放在盛有NaCl(CP)，50g/L，pH6.57.2的鹽霧箱內(nèi)，對(duì)試樣進(jìn)行中性煙霧試驗(yàn)，測(cè)定織物的耐蝕性能。經(jīng)測(cè)試，使用本發(fā)明實(shí)施例的柔性電磁屏蔽材料，由于選取錫鎳合金鍍層為表面層，光澤柔和、手感柔軟、透氣性好、對(duì)人體無(wú)致敏性，它不僅可以用于抗靜電服、電磁輻射防護(hù)服、保密室的墻布和窗簾以及電纜屏蔽，還可以加工成導(dǎo)電膠帶、導(dǎo)電泡棉和導(dǎo)電襯墊等用于高檔電子產(chǎn)品(如電腦、移動(dòng)電話、彩電和微波爐等)內(nèi)防止電磁干擾和輻射。權(quán)利要求1.一種錫鎳合金電磁屏蔽材料，其組成包括鍍金屬的纖維織物和表層的錫鎳合金，錫鎳合金是電沉積到鍍金屬的纖維織物表層上的。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金電磁屏蔽材料，其特征在于所述的鍍金屬的纖維織物為鍍銅尼龍布、鍍銅網(wǎng)格布MF36或化學(xué)鍍鎳-磷合金織物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金電磁屏蔽材料，其特征在于所述的電磁屏蔽材料表面電阻為4060mQ/cm2。4.一種錫鎳合金電磁屏蔽材料的制備方法，包括(1)用3mol/L的鉻酸溶液200mL浸泡化學(xué)鍍金屬的纖維織物30秒，用清水沖洗；(2)將150~200g/L的絡(luò)合劑、30~75g/L的硫酸鎳、7.5~10g/L的氯化亞錫和添加劑，配制得到電鍍錫鎳溶液，調(diào)節(jié)pH在89，采用鎳陽(yáng)極，在253(TC下，陰極電流密度為0.671A/dm2時(shí)，浸鍍化學(xué)鍍銅或鎳磷的纖維紡織品至置換反應(yīng)完成，電鍍時(shí)間為480s，得到鍍覆有錫鎳合金的電磁屏蔽材料；(3)將上述材料經(jīng)水洗，涂覆質(zhì)量濃度為3%的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)熱烘干即得到錫鎳合金柔性電磁屏蔽材料。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金電磁屏蔽材料，其特征在于所述的步驟(2)中的絡(luò)合劑為焦磷酸鉀。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金電磁屏蔽材料，其特征在于所述的步驟(2)中的添加劑選自甘氨酸、氯化銨或L-半胱氨酸中的兩種，其濃度分別是1015g/L的氯化銨、510g/L的甘氨酸或5g/LL-半胱氨酸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的錫鎳合金電磁屏蔽材料，其特征在于所述的步驟(3)中的水性樹(shù)脂為一種脂肪族水性聚氨酯。全文摘要本發(fā)明涉及一種錫鎳合金電磁屏蔽材料及其制備方法，其組成包括鍍金屬的纖維織物和表層的錫鎳合金，錫鎳合金是電沉積到鍍金屬的纖維織物表層上的；其制備包括(1)用鉻酸溶液浸泡化學(xué)鍍金屬的纖維織物，清水沖洗；(2)將絡(luò)合劑、硫酸鎳、氯化亞錫和添加劑配制得到電鍍錫鎳溶液，調(diào)節(jié)pH，采用鎳陽(yáng)極，浸鍍化學(xué)鍍銅或鎳磷的纖維紡織品至置換反應(yīng)完成，得到鍍覆有錫鎳合金的電磁屏蔽材料；(3)將電鍍后的紡織品經(jīng)水洗，涂覆低濃度的水性樹(shù)脂，再經(jīng)熱定型機(jī)熱烘干即得到錫鎳合金電磁屏蔽材料。本發(fā)明材料屏蔽性能優(yōu)異，耐腐蝕性能良好，可廣泛應(yīng)用于抗靜電服、電磁輻射防護(hù)服、保密室的墻布和窗簾以及電纜屏蔽。文檔編號(hào)D06M11/00GK101287354SQ20081003824公開(kāi)日2008年10月15日申請(qǐng)日期2008年5月29日優(yōu)先權(quán)日2008年5月29日發(fā)明者賓孫,朱美芳,楚克靜,煒王,田海玉申請(qǐng)人:東華大學(xué);浙江三元電子科技有限公司