專(zhuān)利名稱(chēng)：電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬材料領(lǐng)域，特別涉及一種電磁波屏蔽吸收散熱的材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
跟本發(fā)明最相近的現(xiàn)有技術(shù)是一份中國(guó)專(zhuān)利，專(zhuān)利號(hào)ZL95102640.2，名稱(chēng)為“一種海綿狀泡沫鎳的制備方法”，公告日1995.10.11，公告號(hào)CN1109922A。由該專(zhuān)利方法制備的海綿狀泡沫鎳是由金屬鎳構(gòu)成的有許多較小孔隙的片狀鎳網(wǎng)板。每塊網(wǎng)板面積可達(dá)1m2以上，且整塊連續(xù)，具有純度高、孔隙細(xì)密、表面積大的特點(diǎn)。用于作蓄電池的電極板或鎳加氫催化劑。
這種海綿狀泡沫鎳只是一種單一成分的材料，影響了在實(shí)際中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在海綿狀泡沫鎳的基礎(chǔ)上，制備能屏蔽和吸收電磁波的又能散熱的無(wú)序網(wǎng)(窗)復(fù)合材料，使之應(yīng)用到科研、軍事和日常生活領(lǐng)域。
本發(fā)明的電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗的結(jié)構(gòu)是海綿狀泡沫板材，其孔隙壁由鎳-銅-鎳三層構(gòu)成，即(Ni)1-(Cu)2-(Ni)3三層構(gòu)成；海綿裝泡沫板材的面密度是300g/m2～800g/m2。海綿狀泡沫的形狀也就是無(wú)序的類(lèi)蜂窩的窩孔形狀，其孔隙形狀、方向、大小都是雜亂無(wú)章的。
鎳是鐵磁性材料，既有極好的磁屏蔽特性又有一定電屏蔽特性(導(dǎo)電)，而銅是順磁材料有極好的電屏蔽特性，但沒(méi)有磁屏蔽特性。因此本發(fā)明的材料具有電磁波屏蔽性能。電磁波類(lèi)似光的傳播性能即直線(xiàn)傳播，海棉狀泡沫合金網(wǎng)(窗)多層面無(wú)序窩孔(網(wǎng)孔)，直線(xiàn)傳播的電磁波經(jīng)它多次亂反射，反射一次吸收一次，吸收一次就將一部分電磁性轉(zhuǎn)變成熱能，因此材料具有良好的電磁波吸收性能。鎳不易氧化，抗腐蝕非常強(qiáng)，化學(xué)性能穩(wěn)定，而銅(紫銅)易被氧化腐蝕，化學(xué)性能不穩(wěn)定，故將(Cu)2夾在鎳膜(Ni)1和鎳層(Ni)3之間，確保材料耐用、電磁波屏蔽吸收性能的穩(wěn)定。
該合金無(wú)序網(wǎng)(窗)，若做電子設(shè)備的通風(fēng)散熱網(wǎng)(窗)，除有極好電磁波屏蔽吸收散熱性能外，還具備防塵、防酸、防堿等功能(即三防功能)。用該合金無(wú)序網(wǎng)(窗)做電子設(shè)備散熱孔的網(wǎng)(窗)即可防外面對(duì)該儀器設(shè)備的電磁干擾，又可防止內(nèi)部信息的“泄漏”。還不影響散熱，同時(shí)具有三防效果。散熱以擴(kuò)散為主，但也有熱傳導(dǎo)。防塵是因?yàn)樵摬牧贤?，但無(wú)直通效應(yīng)，故可以防塵。
本發(fā)明的合金無(wú)序網(wǎng)窗的制備方法是，以海綿狀泡沫塑料為基材，用化學(xué)鍍(也稱(chēng)沉積法)或?qū)щ娔z法或用磁控濺射的方法，使海棉狀泡沫塑料基材鎳金屬化而獲得第一層鎳膜(Ni)1；海棉狀泡沫塑料基材可以是1～4mm的厚度，最好是厚度為1.6～2.0mm的基材。在獲得第一層鎳膜后，使用電鍍法鍍第二層銅層(Cu)2和第三層鎳層(Ni)3。還可以經(jīng)過(guò)700～950℃退火去掉內(nèi)應(yīng)力，同時(shí)燒掉基材泡沫塑料，得到電磁屏蔽吸收散熱海棉狀泡沫合金無(wú)序網(wǎng)、窗。若內(nèi)應(yīng)力小，也可以不經(jīng)過(guò)退火和燒掉泡沫塑料基材的過(guò)程，制得的海棉狀泡沫合金無(wú)序網(wǎng)、窗具有同樣的電磁屏蔽吸收效果。
在基材厚度一定的條件下其孔隙度越密得到的合金網(wǎng)(窗)其屏蔽與吸收效果越好；若基材厚度和孔隙度均一定的條件下，合金網(wǎng)(窗)的面密度(g/m2)越重屏蔽吸收效果越好，適當(dāng)?shù)幕牡暮穸?，孔隙度和鎳銅層厚度的比例可以得到屏蔽、吸收、散熱的最佳值。因此建議海棉狀泡沫塑料基材的厚度選擇2mm左右，三層合金網(wǎng)的面密度最好是350g/m2～480g/m2。
在海棉狀泡沫塑料基材厚度一定的條件，選用不同的孔隙度在工作帶寬10HZ～2.5GHZ，面密度350g/m2～480g/m2的范圍內(nèi)可以根據(jù)需要得到40db～110db屏吸效果(即10-2～10-5的衰減系數(shù))。
本發(fā)明的發(fā)明點(diǎn)，就是充分利用海棉狀泡沫鎳銅合金形成的“窩孔”的“無(wú)序性”和“無(wú)限(窮)多性”兩大特性，結(jié)合電磁波“傳播”和“反射”走直線(xiàn)路徑的特點(diǎn)設(shè)計(jì)的，從而獲得極佳的屏蔽吸收效果。所說(shuō)的屏蔽過(guò)程起到阻礙電磁波泄露和抗拒外界電磁波干擾，屏蔽過(guò)程中無(wú)能量轉(zhuǎn)換；所說(shuō)的吸收過(guò)程將部分電磁波能量轉(zhuǎn)換成熱能。屏蔽吸收效果好，是因?yàn)楹Ｃ逘钆菽囥~合金形成的“窩孔”大小、數(shù)量、排列、窩孔壁面S的幾何形狀都是無(wú)序和無(wú)限的，特別每個(gè)壁面S的微小ΔS其法線(xiàn)方向也是無(wú)序和無(wú)限多的，電磁波在ΔS上的反射也將是雜亂無(wú)序和無(wú)限多次的，成為真正意義的“亂反射”。ΔS對(duì)電磁波每反射一次就阻礙其傳播一次，同時(shí)將電磁(波)能量轉(zhuǎn)換成熱能一次，即吸收一次，這樣宏觀(guān)上就獲得了極佳的屏蔽和吸收效果。
本發(fā)明的合金無(wú)序網(wǎng)(窗)無(wú)序多層，多方向?qū)χ本€(xiàn)傳播電磁波進(jìn)行亂反射，每反射一次阻礙一次電磁波傳播，也將部分電磁波的電磁能量轉(zhuǎn)變熱能一次，多次反射多次阻礙多次吸收最終起到電磁波屏蔽吸收作用。同時(shí)具備散熱和三防，即防塵、防酸、防堿的作用。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1選用孔隙度較密的基材制備該材料，其厚度1.8～2.0mm，基材用磁控濺射的方法獲得第一層鎳膜，再使用傳統(tǒng)工藝的電鍍法鍍第二層銅層，并在短時(shí)間內(nèi)用電鍍法鍍第三層鎳層，得到合金網(wǎng)(窗)。制得的合金網(wǎng)(窗)面密度為350～480g/m2。測(cè)試表明，面密度為450g/m2的合金網(wǎng)(窗)實(shí)測(cè)屏蔽吸收效果可達(dá)110db(即衰減系數(shù)10-5)，其工作帶寬10KHZ～2GHZ。散熱三防效果良好。
實(shí)施例2屏吸效果基材厚度選用(1.6～2.0)mm，適當(dāng)?shù)倪x用孔隙度和面密度(g/m2)可根據(jù)用戶(hù)的需要，在10KHZ～2.5GHZ帶寬內(nèi)獲得40db～110db的屏吸效果。
權(quán)利要求
1.一種電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗，其特征在于，結(jié)構(gòu)是海綿狀泡沫板材，其孔隙壁由鎳-銅-鎳三層構(gòu)成。
2.按照權(quán)利要求1所述的電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗，其特征在于，海綿狀泡沫板材的面密度是350g/m2～480g/m2。
3.一種權(quán)利要求1的電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗的制備方法，以海棉狀泡沫塑料為基材，用化學(xué)鍍或?qū)щ娔z法或用磁控濺射的方法，使海棉狀泡沫塑料基材鎳金屬化而獲得第一層鎳膜，其特征在于，海棉狀泡沫塑料基材的厚度是1.6～2.5mm；在獲得第一層鎳膜后，使用電鍍法鍍第二層銅層和第三層鎳層。
4.按照權(quán)利要求3所述的電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)窗的制備方法，其特征在于，鍍第三層鎳層后，再經(jīng)過(guò)700～950℃退火。
全文摘要
本發(fā)明的電磁波屏蔽吸收散熱合金無(wú)序網(wǎng)、窗及制備方法屬材料領(lǐng)域。其結(jié)構(gòu)是海綿狀泡沫板材，孔隙壁由鎳－銅－鎳三層構(gòu)成；面密度是350g/m
文檔編號(hào)H05K9/00GK1553766SQ200310115960
公開(kāi)日2004年12月8日 申請(qǐng)日期2003年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月19日
發(fā)明者田小建, 王劍鋼, 郭樹(shù)旭, 石殿普 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)