一種金屬高分子合金屏蔽材料及其加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種金屬高分子合金屏蔽材料，鍍銅碳纖維材料1-3％、銅粉10-20％、鉛粉2-10％、鉻粉3-12％、導(dǎo)電纖維1-8％、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的1％和2％,其中，銅粉10.00％、銅纖維2.52％、鉛粉5.11％、鉻粉7.42％，鍍銅碳纖維2.67％、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.72％，穩(wěn)定劑1.45％；其屏蔽效率為：43dB。本發(fā)明對電磁波能夠大量吸收和反射，屏蔽能力強。
【專利說明】 一種金屬高分子合金屏蔽材料及其加工工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種屏蔽材料，具體涉及一種金屬高分子合金屏蔽材料及其加工工藝。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，以及各種商用和家用電子產(chǎn)品數(shù)量的急劇增加，電磁干擾(EMI)已成為一種新的社會公害。由于電子線路和元件的微型化、集成化、輕量化和數(shù)字化，所使用的電流為微弱電流，其控制訊號的功率與外部電磁波噪音的功率相接近，因此容易造成誤動、圖像及聲音障礙等。另一方面，這些電子產(chǎn)品本身也向外發(fā)射不同頻率的電磁波，同樣會給鄰近運行的電子計算機以及其它通訊、電器設(shè)備等造成干擾。由于目前使用的電子產(chǎn)品的殼體材料已由大量的塑料制品或類似的高分子材料替代了原來的金屬或其它有效屏蔽材料，而普通高分子材料為絕緣體，對電磁波幾乎不能吸收和反射，毫無屏蔽能力。為了解決這一問題，采用導(dǎo)電高分子復(fù)合材料進行電磁屏蔽是一種行之有效的方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)上存在的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種金屬高分子合金屏蔽材料及其加工工藝，對電磁波能夠大量吸收和反射，屏蔽能力強。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0005]一種金屬高分子合金屏蔽材料，鍍銅碳纖維材料1_3%、銅粉10-20%、鉛粉
2-10 %、鉻粉3-12 %、導(dǎo)電纖維1-8 %、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的1%和2%，其中，銅粉10.00%、銅纖維2.52%、鉛粉5.11%、鉻粉7.42 %，鍍銅碳纖維2.67%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.72 %，穩(wěn)定劑
1.45% ;其屏蔽效率為:43dB。
[0006]其配方如下:銅粉10.91%、銅纖維4.85%、鉛粉8.12%、鉻粉11.42%，鍍銅碳纖維2.28%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.25%;其屏蔽效率為:51dB0
[0007]其配方如下:銅粉13.38%、銅纖維8.00%、鉛粉2.00%、鉻粉5.88%，鍍銅碳纖維
2.03%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.69%，穩(wěn)定劑1.37% ;其屏蔽效率為:70dBo
[0008]其配方如下:銅粉12.86%、銅纖維1.00%、鉛粉5.37%、鉻粉12.00%，鍍銅碳纖維1.52%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.67%，穩(wěn)定劑1.35%;其屏蔽效率為:56dBo
[0009]其配方如下:銅粉14.20%、銅纖維3.51%、鉛粉9.64%、鉻粉5.45%，鍍銅碳纖維
1.00%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.66%，穩(wěn)定劑1.32% ;其屏蔽效率為:48dBo
[0010]其配方如下:銅粉17.08%、銅纖維6.07%、鉛粉2.85%、鉻粉9.98%，鍍銅碳纖維
3.00%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；其屏蔽效率為:63dB。
[0011]其配方如下:銅粉16.24%、銅纖維8.68%、鉛粉6.27%、鉻粉4.34%，鍍銅碳纖維
2.46%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.24% ;其屏蔽效率為:72dB0
[0012]其配方如下:銅粉16.97%、銅纖維1.88%、鉛粉10.00%、鉻粉9.73%，鍍銅碳纖維2.23%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.59%，穩(wěn)定劑1.18%;其屏蔽效率為:61dB0
[0013]—種金屬高分子合金屏蔽材料的加工工藝為:
[0014]1、鍍銅碳纖維材料制造。(11)選定某種合適的碳纖維；(12)在不銹鋼器皿中溶解化學(xué)除油劑，將多股碳纖維束固定在帶有旋轉(zhuǎn)裝置的臂上，浸入除油液中，開動旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)除油；(13)在熱水浴鍋中調(diào)節(jié)溫度至95°C以上，浸泡經(jīng)化學(xué)除油的碳纖維束1-2小時，后半小時實施流水沖洗；(14)以氯化鈀0.12g/L,氯化亞錫12g/L，37%鹽酸10mL,純水200mL，進行20min活化-敏化處理；(15)以70°C以上蒸餾水在帶有旋轉(zhuǎn)裝置的臂上漂洗；(16)化學(xué)鍍銅，硫酸銅濃度0.02M，酒石酸鉀鈉0.09M，甲醛0.04M，氫氧化鈉0.18M，取I升溶液，在35°C下電鍍池中電鍍lOOmin。制成的碳纖維表面鍍銅材料備用。
[0015]2、復(fù)合金屬粉末制備。(21)采用10 μ m，含量:Cu彡99.85%銅粉(Cu彡99.85，F(xiàn)e〈0.02，Pb〈0.05，As〈0.005，Sb〈0.01，0〈0.15，Bi〈0.004，S〈0.004，雜質(zhì) <0.3，166 元/kg)；(22)200 目鉛粉(35元/kg) ；300 目霧化鉻粉(>99.8% )，分別按照 10-20%，2-20%，3-12%比例，在V型金屬粉末混合機內(nèi)混合均勻，制成不同比例復(fù)合金屬粉末備用。
[0016]3、導(dǎo)電纖維制備。直徑20 μπι，長度3-4mm的銅纖維。
[0017]4、ABS/PVC復(fù)合高分子材料制備。由PVC、增容劑、潤滑劑、改性劑按一定比例混合，經(jīng)混料機均勻混料，再經(jīng)雙螺桿擠出機高速混煉，之后與ABS料再次應(yīng)用雙螺桿擠出機低速混煉，最后剪切出復(fù)合高分子材料粒子。
[0018]5、將上述鍍銅碳纖維材料、復(fù)合金屬粉末(Cu粉、Al粉、Ni粉)、導(dǎo)電纖維、ABS/PVC復(fù)合高分子材料幾種物料以一定比例混合，此道工序加入自己研發(fā)的親合劑與穩(wěn)定劑，在攪拌型混料機混料。比例范圍依次為:1-3 %、10-20 %、2-10 %、3-12 %、1-8 %、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的I %和2%?；炝限D(zhuǎn)速60/min，混合 Ih0
[0019]6、將混合均勻的物料放入錐形雙螺桿擠出機中加工成材料母粒。
[0020]7、以我國電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)SJ20524-1995，米用法蘭同軸法檢測本金屬高分子合金屏蔽材料屏蔽效能。
[0021]本發(fā)明的有益效果:對電磁波能夠大量吸收和反射，屏蔽能力強。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本發(fā)明；
[0023]圖1-圖4為本發(fā)明中的銅粉與銅纖維用量對屏蔽效果影響圖；
[0024]圖5-圖7為本發(fā)明中的銅粉與鉛粉用量對屏蔽效果影響圖；
[0025]圖8-圖10為本發(fā)明中的鉻粉與銅粉用量對屏蔽效果影響圖；
[0026]圖11為本發(fā)明中的鍍銅碳纖維與銅粉用量對屏蔽效果影響；
[0027]圖12-圖13為本發(fā)明中的銅纖維與鉛粉用量對屏蔽效果影響圖；
[0028]圖14-圖15為本發(fā)明中的銅纖維與鉻粉用量對屏蔽效果影響圖；
[0029]圖16為本發(fā)明中的銅纖維與鍍銅碳纖維用量對屏蔽效果影響圖；
[0030]圖17為本發(fā)明中的銅纖維與高分子合金材料用量對屏蔽效果影響圖；
[0031]圖18為本發(fā)明中的銅纖維與高分子合金材料用量對屏蔽效果影響圖；
[0032]圖19為本發(fā)明中的鉛粉與鉻粉用量對屏蔽效果影響圖。

【具體實施方式】
[0033]為使本發(fā)明實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本發(fā)明。
[0034]參照圖1-圖19，本【具體實施方式】米用以下技術(shù)方案:一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:鍍銅碳纖維材料1_3%、銅粉10-20%、鉛粉2-10%、鉻粉3-12%、導(dǎo)電纖維1-8%、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的I %和
[0035]本【具體實施方式】中的銅粉與銅纖維用量對屏蔽效果影響如圖1-圖4所示:圖1中Cu Powder(%)為銅粉用量百分數(shù)，Cu Fiber(%)為銅纖維用量百分數(shù)。銅纖維用量增加會提高材料的屏蔽效果，但是在不同銅粉用量情況先，增加的幅度不同。圖2中ShieldingEfficiency (dB)為屏蔽效果，單位分貝。
[0036]本【具體實施方式】銅粉與鉛粉用量對屏蔽效果影響如下:圖5中Al Powder (% )為鉛粉用量百分數(shù)。可見鉛粉用量對材料的屏蔽效果影響復(fù)雜。如圖6所示，在銅粉用量較低時實驗顯示，鉛粉用量減少可以提高屏蔽效果。如圖7所述，在銅粉用量較高時實驗顯示，鉛粉用量增加到7%時提高了屏蔽效果，繼續(xù)增加鉛粉用量對材料屏蔽作用不利。
[0037]本【具體實施方式】的鉻粉與銅粉用量對屏蔽效果影響如下:如圖8所示，鉻粉雖然會降低電磁屏蔽效能，但卻能提高吸收損耗，原因是增大了磁損耗角正切，減少了電磁波對環(huán)境、設(shè)備造成的破壞及人類健康的危害。從實驗可以得知隨著銅粉用量的變化，鉻粉對材料屏蔽效果的影響也是復(fù)雜的。
[0038]本【具體實施方式】鍍銅碳纖維與銅粉用量對屏蔽效果影響如下:如圖11所示，鍍銅碳纖維在銅粉用量比例小的情況下，對材料屏蔽效果影響不大，在銅粉用量比例大的情況下，對材料屏蔽效果開始產(chǎn)生影響。
[0039]如圖12所示，銅纖維與鉛粉用量對屏蔽效果影響如下:銅纖維對材料屏蔽效果影響很明顯，隨著其比例的增加，屏蔽效果影響明顯增加。在不同鉛粉用量情況下都是如此。
[0040]如圖14，銅纖維與鉻粉用量對屏蔽效果影響:銅纖維對材料屏蔽效果影響很明顯，隨著其比例的增加，屏蔽效果影響明顯增加。在不同鉻粉用量情況下都是如此。
[0041]如圖19，鉛粉與鉻粉用量對屏蔽效果影響:鉛粉與鉻粉在相互用量比例不同時對材料屏蔽效果影響是復(fù)雜的?？梢愿鶕?jù)實際需求制定配方策略，制造不同屏蔽效果的材料。
[0042]實施例1:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉10.00%、銅纖維2.52%、鉛粉5.11%、鉻粉7.42 %，鍍銅碳纖維2.67%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.72%，穩(wěn)定劑1.45%。其屏蔽效率為:43dB?
[0043]實施例2:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉10.91 %、銅纖維4.85 %、鉛粉8.12 %、鉻粉11.42 %，鍍銅碳纖維2.28 %、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.25%。其屏蔽效率為:51dB?
[0044]實施例3:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉13.38%、銅纖維8.00 %、鉛粉2.00 %、鉻粉5.88 %，鍍銅碳纖維2.03%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.69%，穩(wěn)定劑1.37%。其屏蔽效率為:70dB。
[0045]實施例4:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉12.86%、銅纖維1.00%、鉛粉5.37%、鉻粉12.00%，鍍銅碳纖維1.52%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.67%，穩(wěn)定劑1.35%。其屏蔽效率為:56dB?
[0046]實施例5:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉14.20%、銅纖維3.51%、鉛粉9.64%、鉻粉5.45%，鍍銅碳纖維1.00%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.66%，穩(wěn)定劑1.32%。其屏蔽效率為:48dB?
[0047]實施例6:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉17.08%、銅纖維6.07%、鉛粉2.85%、鉻粉9.98 %，鍍銅碳纖維3.00 %、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；其屏蔽效率為:63dB。
[0048]實施例7:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉16.24%、銅纖維8.68 %、鉛粉6.27%、鉻粉4.34 %，鍍銅碳纖維2.46 %、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.24%?其屏蔽效率為:72dB?
[0049]實施例8:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉16.97%、銅纖維1.88%、鉛粉10.00%、鉻粉9.73%，鍍銅碳纖維2.23%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.59%，穩(wěn)定劑1.18%。其屏蔽效率為:61dB。
[0050]實施例9:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉18.66%、銅纖維4.43%、鉛粉3.74%、鉻粉3.00%，鍍銅碳纖維1.81%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.68%，穩(wěn)定劑1.37%。其屏蔽效率為:55dB?
[0051]實施例10:所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其配方如下:銅粉20.00%、銅纖維6.40%、鉛粉7.84%、鉻粉8.51 %，鍍銅碳纖維1.20%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.56%，穩(wěn)定劑1.12%。其屏蔽效率為:77dB?
[0052]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，鍍銅碳纖維材料1-3%、銅粉10-20%、鉛粉2-10 %、鉻粉3-12 %、導(dǎo)電纖維1-8 %、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的1%和2%，其中，銅粉10.00%、銅纖維2.52%、鉛粉5.11%,鉻粉7.42%，鍍銅碳纖維2.67%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.72%，穩(wěn)定劑1.45% ;其屏蔽效率為:43dB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉10.91%、銅纖維4.85%、鉛粉8.12%、鉻粉11.42%，鍍銅碳纖維2.28%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.25% ;其屏蔽效率為:51dB。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉13.38%、銅纖維8.00%,鉛粉2.00%,鉻粉5.88%,鍍銅碳纖維2.03%,余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.69%，穩(wěn)定劑1.37% ;其屏蔽效率為:70dB。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉12.86%、銅纖維1.00%、鉛粉5.37%、鉻粉12.00%，鍍銅碳纖維1.52%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.67%，穩(wěn)定劑1.35% ;其屏蔽效率為:56dB。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉14.20%、銅纖維3.51 %、鉛粉9.64%、鉻粉5.45%,鍍銅碳纖維1.00%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.66%，穩(wěn)定劑1.32% ;其屏蔽效率為:48dB。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉17.08%、銅纖維6.07%,鉛粉2.85%,鉻粉9.98%,鍍銅碳纖維3.00%,余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；其屏蔽效率為:63dB。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉16.24%、銅纖維8.68%、鉛粉6.27%、鉻粉4.34%,鍍銅碳纖維2.46%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.62%，穩(wěn)定劑1.24% ;其屏蔽效率為:72dB。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種金屬高分子合金屏蔽材料，其特征在于，其配方如下:銅粉16.97%、銅纖維1.88%、鉛粉10.00%、鉻粉9.73%，鍍銅碳纖維2.23%、余量為ABS/PVC復(fù)合高分子材料；耦合劑0.59%，穩(wěn)定劑1.18% ;其屏蔽效率為:61dB。
9.一種金屬高分子合金屏蔽材料的其加工工藝，其特征在于， (1)、鍍銅碳纖維材料制造:(11)選定某種合適的碳纖維；(12)在不銹鋼器皿中溶解化學(xué)除油劑，將多股碳纖維束固定在帶有旋轉(zhuǎn)裝置的臂上，浸入除油液中，開動旋轉(zhuǎn)裝置，旋轉(zhuǎn)除油；(13)在熱水浴鍋中調(diào)節(jié)溫度至95°C以上，浸泡經(jīng)化學(xué)除油的碳纖維束1-2小時，后半小時實施流水沖洗；(14)以氯化鈀0.12g/L,氯化亞錫12g/L，37%鹽酸10mL,純水200mL，進行20min活化-敏化處理；(15)以70°C以上蒸餾水在帶有旋轉(zhuǎn)裝置的臂上漂洗；(16)化學(xué)鍍銅，硫酸銅濃度0.02M，酒石酸鉀鈉0.09M，甲醛0.04M，氫氧化鈉0.18M，取I升溶液，在35°C下電鍍池中電鍍lOOmin，制成的碳纖維表面鍍銅材料備用； (2)、復(fù)合金屬粉末制備:(21)采用ΙΟμπι，含量:Cu^ 99.85%銅粉；(22) 200目鉛粉35元/kg ；300目霧化鉻粉，分別按照10-20%，2-20%，3-12%比例，在V型金屬粉末混合機內(nèi)混合均勻，制成不同比例復(fù)合金屬粉末備用； (3)、導(dǎo)電纖維制備:直徑20μ m，長度3-4mm的銅纖維； (4)、ABS/PVC復(fù)合高分子材料制備:由PVC、增容劑、潤滑劑、改性劑按一定比例混合，經(jīng)混料機均勻混料，再經(jīng)雙螺桿擠出機高速混煉，之后與ABS料再次應(yīng)用雙螺桿擠出機低速混煉，最后剪切出復(fù)合高分子材料粒子； (5)、將上述鍍銅碳纖維材料、復(fù)合金屬粉末、導(dǎo)電纖維、ABS/PVC復(fù)合高分子材料幾種物料以一定比例混合，此道工序加入自己研發(fā)的親合劑與穩(wěn)定劑，在攪拌型混料機混料；比例范圍依次為:1-3 %、10-20 %、2-10 %、3-12 %、1-8 %、余量為ABS/PVC合金材料，耦合劑與穩(wěn)定劑用量為ABS/PVC合金材料用量的1%和2% ;混料轉(zhuǎn)速60/min，混合Ih ； (6)、將混合均勻的物料放入錐形雙螺桿擠出機中加工成材料母粒； (7)、以我國電子行業(yè)軍用標(biāo)準(zhǔn)SJ20524-1995，采用法蘭同軸法檢測本金屬高分子合金屏蔽材料屏蔽效能。
【文檔編號】D06M11/83GK104448676SQ201410628382
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月29日
【發(fā)明者】王舉, 孫益民, 芮定文 申請人:安徽瑞研新材料技術(shù)研究院有限公司