專利名稱：一種馬賽克拼合的電磁屏蔽片材及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種馬賽克拼合的電磁屏蔽片材及其制備方法，屬于電磁波屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高科技產(chǎn)品產(chǎn)生的電磁輻射是繼水污染、空氣污染和噪聲污染之后的第四類環(huán)境污染。電磁輻射對人體、生物和環(huán)境都有影響和危害。電磁輻射防護的有效方式是使用電磁屏蔽織物。目前一般是以金屬等導電纖維夾絲織入或混紡織造。而碳纖維雖能耗電和導電，但因其脆性、多以散纖維混合成網(wǎng)或直接摻入高聚物，即以材料的組成及其配比的改變來獲得電磁屏蔽的效果。國內(nèi)外有關(guān)電磁屏蔽的柔性吸波材料的發(fā)明專利多為碳纖維摻入或金屬涂層或金屬絲的織物。如專利高建中的CN 1544723A 2003發(fā)明的一種以80% 96%的聚丙烯腈基碳及 4% 20%的納米碳化硅，加助劑經(jīng)一定工序制出聚丙烯腈基吸波碳纖維，來混紡制造的織物， 然后經(jīng)表面鍍鎳處理，使其具有屏蔽波段范圍寬、電磁波吸收率高等特點。專利UMISHITA， Kazunori等的EP 1912487A1 2008以超細碳纖維作為負磁阻材料以0. 1% 20%的比例填充復合材料，結(jié)果碳纖維鋪放厚度0. 105mm,在頻率為5GHz時，對電磁波的衰減值達到_13dB ； 當碳纖維或納米碳纖維以層疊結(jié)構(gòu)鋪放厚度為0. 8mm，在頻率為2. IGHz時，對電磁波的衰減達到-2(T-29dB，當鋪放厚度達9mm時，其在60GHz下有-2(T_35dB的衰減。專利Kazuhlto Matsumura的US 0148626A1 2002的多層復合材料，其獨特之處在于復合材料中包含一個層壓結(jié)構(gòu)的摻有0. 39Γ3%直徑為8 μ m長度為40mm金屬纖維與碳氈)作為吸波層和底部金屬層采用鐵、鋁、銅或它們的合金，材料在9. 5GHz處對電磁波的衰減最高達到_46dB。專利朱紅等的CN 101444979A 2009 —種頻率選擇表面吸波材料及其制備方法，利用多層吸波涂層復合技術(shù)，即采用在兩層玻璃纖維中間鋪放“十”字形鋁箔來實現(xiàn)寬頻帶吸波涂層的制備，在2 8GHz內(nèi)的有效吸波值達到16 dB。但這些專利中均以組成變化或增加來改善材料的吸波性能，與本發(fā)明采用碳纖維長絲束的排列和組合的方式來改善材料的電磁波屏蔽效能的原理、制備方法均不同。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種整體吸波值高、吸波頻率范圍廣的電磁屏蔽片材及其制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種電磁屏蔽片材，包括至少一層電磁屏蔽片， 其特征在于，所述的電磁屏蔽片包括碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起。優(yōu)選地，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片包括基材，所述的基材中穿插有以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束。
更優(yōu)選地，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互垂直，所述的斜交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行， 間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向的夾角為銳角。優(yōu)選地，所述的碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片包括基材，所述的基材的至少一面排鋪有穿插有伸直的碳纖維長絲束。更優(yōu)選地，所述的伸直的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束相互垂直，所述的斜交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束的夾角為銳角。優(yōu)選地，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片由剪切或沖孔方式形成，碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片的至少一種為方形、圓形、三角形、菱形、矩形或八角形，碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片的形狀互補。優(yōu)選地，所述的基材為高聚物發(fā)泡片，優(yōu)選為聚苯乙烯(PS)發(fā)泡片、聚丙烯(PP) 發(fā)泡片、或聚氯乙烯(PVC)發(fā)泡片。優(yōu)選地，所述的碳纖維長絲束是經(jīng)過預加捻處理，以及浸膠或刮漿并烘干固化處理的至少一種后所得的截面呈圓形和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的碳纖維長絲束。優(yōu)選地，所述的至少一層電磁屏蔽片作為一個整體，其上側(cè)和下側(cè)設(shè)有封固膜，所述的封固膜為高聚物膜、織物或所述的高聚物發(fā)泡片本身，通過粘結(jié)劑粘貼封固。本發(fā)明還提供了上述電磁屏蔽片材的制備方法，其特征在于，包括形成碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，將所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起，得到單個或多個電磁屏蔽片，將多個電磁屏蔽片復合在一起，得到電磁屏蔽片材。優(yōu)選地，所述的形成多層電磁屏蔽片的方法為逐層切片鑲嵌粘貼、單層電磁屏蔽片材層合或多層電磁屏蔽片切片鑲嵌。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下
1、本發(fā)明發(fā)現(xiàn)當采用普通碳纖維長絲束屈曲排列和伸直排列的馬賽克拼合方式，不僅引入了兩種排列形式，而且增加了馬賽克拼合的二級結(jié)構(gòu)。因此能更好地集二者在吸波效能上的優(yōu)勢，提高了材料的整體吸波值和吸波頻率范圍，實現(xiàn)了廣IOGHz范圍內(nèi)的寬頻吸波效果。2、該復合結(jié)構(gòu)體的制法簡便，可直接用于大面積片材的制備； 3、用料精確、理論上無浪費；4、以用于電磁屏蔽的防護服的襯材和輕結(jié)構(gòu)建材以及交通工具的內(nèi)飾遮擋材料。


圖Ia是單層剪切正交屈曲與伸直正交伸直條帶鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖Ib是單層剪切方塊平行屈曲和雙面正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ic是單層剪切矩形菱形屈曲和平行相隔正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意
圖Id是單層剪切三角正交屈曲和菱形伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖； 圖Ie是單層剪切菱形平行屈曲和平行伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖； 圖加是單層雙面平行相隔菱形伸直圓片填平行屈曲的圓形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖2b是單層平行屈曲橢圓片填雙面正交轉(zhuǎn)動伸直的橢圓形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖2c是單層菱形屈曲八角片填雙面不同平行與正交伸直的八角形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖2d是單層正交屈曲矩形和方塊片填單面菱形伸直的矩形和方塊形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖加是單層雙面不同平行與菱形伸直三角片填平行屈曲的三角形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖2f是單層雙面菱形伸直菱形片填平行屈曲的菱形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖3a是雙層逐層切片鑲嵌粘貼橫豎條帶(上橫下豎)正交屈曲與雙面正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖北是3層平行屈曲與雙面菱形轉(zhuǎn)動伸直正方?jīng)_孔電磁屏蔽片切片轉(zhuǎn)動反轉(zhuǎn)自填鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖。圖3c是4層單層電磁屏蔽片材背對面層合正交屈曲和正交排列鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖3d是4層單層電磁屏蔽片材面對面層合平行屈曲和雙面不同正交與菱形伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖。圖中
1-表示屈曲排列，其包括11-平行屈曲排列，12-正交屈曲排列，13-菱形屈曲排列；
2-表示單面伸直排列，其包括21-平行伸直排列，22-正交伸直排列，23-菱形伸直排
列；
3-表示雙面相同的伸直排列，其包括31-平行伸直排列，32-平行相隔正交伸直排列， 33-平行相隔菱形伸直排列，34-正交伸直排列，35-雙面正交轉(zhuǎn)動伸直排列，36-雙面菱形伸直排列，37-雙面菱形轉(zhuǎn)動伸直排列；
4-表示雙面不同的伸直排列，其包括41-平行與正交的伸直排列，42-平行與菱形的伸直排列，43-正交與菱形的伸直排列；圖4為圖Ia吸波電磁屏蔽片材的吸波效能-頻率測試曲線； 圖5為圖2d吸波電磁屏蔽片材的吸波效能-頻率測試曲線； 圖6為圖3c吸波電磁屏蔽片材的吸波效能-頻率測試曲線。
具體實施例方式本發(fā)明所述的電磁屏蔽片材，包括至少一層電磁屏蔽片，所述的電磁屏蔽片包括碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起，其具體制備方法為
(1)準備階段其一，碳纖維長絲束要經(jīng)過預加捻，或進行浸膠或刮漿并烘干固化，或兩者都進行的處理后，得到截面為圓形的、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的碳纖維長絲束，以便縫制和排鋪用。其二，高聚物發(fā)泡片可以選擇PS發(fā)泡片、PP發(fā)泡片或PVC發(fā)泡片。(2)碳纖維長絲束屈曲排列電磁屏蔽片的制備將碳纖維長絲束以屈曲波形態(tài)沿發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入高聚物發(fā)泡片中，或在轉(zhuǎn)動90°或其他任意q角后，以同樣的方式將碳纖維長絲束以屈曲波形態(tài)沿該發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入該發(fā)泡片中，得平行、正交或斜交屈曲排列電磁屏蔽片。優(yōu)選為平行或正交屈曲排列電磁屏蔽片；優(yōu)先地，不同方向上屈曲排列碳纖維長絲束間的間距是一致的。所述的屈曲波形近似于正弦波，波長即針距；束間距即所采用碳纖維長絲束間的距離。針距束間距為 (廣20):(10 1)，針距束間距優(yōu)先地為2:1或4:1，即半波長(λ/2)為一正方格或四分之一波長(λ/4)為一正方格。屈曲波形態(tài)在高聚物發(fā)泡片上要保持均勻一致，故將碳纖維束以一上一下的形式往復穿插時的張力，要盡量保持不變，穿入角度要符合正弦波的傾角。(3)復合碳纖維長絲束平行伸直排列電磁屏蔽片的制備
a.單面伸直排列電磁屏蔽片是在高聚物發(fā)泡片上以一定間距平行的排鋪碳纖維長絲束，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，然后在該表面以涂膠或貼膜的方式對已平行排鋪壓入的伸直碳纖維長絲束進行封固，得單面伸直平行排列的電磁屏蔽片?；蛟谔祭w維長絲束伸直平行排列的基礎(chǔ)上，將該片轉(zhuǎn)動90°或q角，繼續(xù)以同一間距平鋪所述的碳纖維長絲束于該面上，然后在該表面以涂膠或貼膜的方式對已平行排鋪壓入的伸直碳纖維長絲束進行封固，得單面伸直正交或伸直菱形排列的電磁屏蔽片。b.雙面伸直排列電磁屏蔽片將過程(3) a.所得的單面伸直排列電磁屏蔽片翻轉(zhuǎn)背面向上，以同向或水平轉(zhuǎn)動任意角度后，重復過程(3) a.即重復平行排列、正交排列或菱形排列中任意一種的排鋪、壓入和表面封固過程，得雙面伸直平行同向、平行正交或平行斜交排列，或雙面伸直正交排列或菱形排列(即兩面相同)的雙面相同伸直排列電磁屏蔽片；或得雙面為所述3種伸直排列兩兩組合(即兩面不同)的雙面不同伸直排列電磁屏蔽片。其中，優(yōu)先地是雙面相同伸直排列電磁屏蔽片；優(yōu)先地水平轉(zhuǎn)動是轉(zhuǎn)動90°或45°。(4)馬賽克拼合的電磁屏蔽片材的制備電磁屏蔽片材的制備是所述電磁屏蔽片的切片及切片的馬賽克拼合。切片的制備方式可以是剪切切片或沖孔切片。所述的剪切切片的形狀可以是條帶、方塊、矩形、三角或菱形，確保屈曲排列和伸直排列電磁屏蔽片的切片形狀和大小應該互補，以確定復合比。所述的沖孔切片的形狀可以是圓形、方塊、矩形、三角或菱形切片，確保屈曲排列電磁屏蔽片上的沖孔形狀和大小要與伸直排列電磁屏蔽片的沖孔形狀和大小一致，以便互為鑲嵌和確定復合比。(5)寬頻吸波電磁屏蔽片材可以是單層或多層的。a.單層電磁屏蔽片材是將過程(2)和過程(3)中所得的電磁屏蔽片各取一種， 即取碳纖維長絲束屈曲排列電磁屏蔽片和碳纖維長絲束伸直排列電磁屏蔽片各一種，剪切或沖孔剪切成互補形狀的切片，然后在封固膜上以馬塞克拼合方式相互相間鑲嵌地粘貼成無空隙的單層電磁屏蔽片，再在表面貼膜封固成單層寬頻吸波電磁屏蔽片材。圖Ia是單層剪切正交屈曲與伸直正交伸直條帶鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ib是單層剪切方塊平行屈曲和雙面正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ic是單層剪切矩形菱形屈曲和平行相隔正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖Id是單層剪切三角正交屈曲和菱形伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖Ie是單層剪切菱形平行屈曲和平行伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖加是單層雙面平行相隔菱形伸直圓片填平行屈曲的圓形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖2b是單層平行屈曲橢圓片填雙面正交轉(zhuǎn)動伸直的橢圓形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖2c是單層菱形屈曲八角片填雙面不同平行與正交伸直的八角形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2d是單層正交屈曲矩形和方塊片填單面菱形伸直的矩形和方塊形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖2e是單層雙面不同平行與菱形伸直三角片填平行屈曲的三角形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖2f是單層雙面菱形伸直菱形片填平行屈曲的菱形沖孔鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖。b.多層電磁屏蔽片材制備方法有三種，逐層切片鑲嵌粘貼、單層電磁屏蔽片材層合和多層電磁屏蔽片切片鑲嵌。所述逐層切片鑲嵌粘貼多層電磁屏蔽片材的制備方法是在所述的單層電磁屏蔽片上，至少重復一層的切片的相互同向、轉(zhuǎn)動90°或轉(zhuǎn)動45°的面對面的或背對面的相間鑲嵌的粘貼，并在最上層的表面貼膜封固，制成多層電磁屏蔽片材。所述單層電磁屏蔽片材層合多層電磁屏蔽片材的制備方法是直接用所述的單層電磁屏蔽片材作同向、轉(zhuǎn)動90°或轉(zhuǎn)動45°的面對面的或背對面的粘貼層合，制成多層電磁屏蔽片材。所述多層電磁屏蔽片切片鑲嵌多層電磁屏蔽片材的制備方法是直接采用所述的多層電磁屏蔽片的切片，在封固膜上相互相間鑲嵌地粘貼成無空隙的多層電磁屏蔽片，再在表面貼膜封固成多層電磁屏蔽片材。圖3a是雙層逐層切片鑲嵌粘貼橫豎條帶(上橫下豎)正交屈曲與雙面正交伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖北是3層平行屈曲與雙面菱形轉(zhuǎn)動伸直正方?jīng)_孔電磁屏蔽片切片轉(zhuǎn)動反轉(zhuǎn)自填鑲嵌吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖。圖3c是4層單層電磁屏蔽片材背對面層合正交屈曲和正交排列鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖；圖3d是4層單層電磁屏蔽片材面對面層合平行屈曲和雙面不同正交與菱形伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片材結(jié)構(gòu)示意圖。下面以實例進一步詳細說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明的內(nèi)容。實施例1 一 12電磁屏蔽片材及其制備與吸波性能
碳纖維長絲束全屈曲排列電磁屏蔽片制備將購買的發(fā)泡片裁剪成尺寸為30cm'30cm 規(guī)格，取一定針距為2 ；束間距為半波長，即i/ =^ /2。采用專用鋼絲針，帶著碳纖維長絲束以一上一下來回地在在高聚物發(fā)泡片中穿梭，形成屈曲波形態(tài)，直至所有的碳纖維長絲束穿完，或在轉(zhuǎn)動90°或q角后，以同樣的方式將碳纖維長絲束以屈曲波形態(tài)沿該發(fā)泡片的平面方向逐束、等間距地縫入該發(fā)泡片中或限定區(qū)域內(nèi)，制得平行、正交或斜交屈曲排列的電磁屏蔽片。碳纖維長絲束伸直平行排列電磁屏蔽片的制備購買的發(fā)泡片裁剪成尺寸為 30cm' 30cm規(guī)格，取一定間距d,將碳纖維長絲束平行排鋪于該電磁屏蔽片的一面，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，制得伸直平行排列電磁屏蔽片。碳纖維長絲束伸直正交或菱形網(wǎng)格排列電磁屏蔽片制備取一定行間距A先重復碳纖維長絲束伸直平行排列電磁屏蔽片的制備過程但不作封固，再將該片水平轉(zhuǎn)動90° 或q角后，以一定列間距a平鋪所述的碳纖維長絲束于該面上，再用壓筒壓入高聚物發(fā)泡片的表層，形成伸直排列的方形網(wǎng)格或菱形網(wǎng)格，制得碳纖維長絲束伸直正交或菱形排列電磁屏蔽片。實施例1、單層單面電磁屏蔽片材及其制備及吸波性能
所用原料為市售聚丙烯腈(PAN)基碳纖維長絲束，200teX/3000F ；PVC發(fā)泡片；硅橡膠。實施例1
取束間距i/為5mm，針距為2 =2i/=10mm的正交屈曲排列的電磁屏蔽片一片。取行間距a=列間距i/=5mm的伸直正交排列電磁屏蔽片一片，不做封固。將兩塊電磁屏蔽片分別裁剪成面積為5cmX30cm大小的6塊豎條，以相間的形式將3塊正交屈曲排列豎條與3塊伸直正交排列豎條采用硅橡膠鑲拼起來，適當加壓，制得單層剪切正交屈曲和伸直正交排列條帶鑲拼吸波電磁屏蔽片，如圖Ia所示。如圖4所示，為圖Ia吸波片材的吸波效能-頻率曲線。其與同樣結(jié)構(gòu)參數(shù)的單一屈曲排列電磁屏蔽片和單一伸直正交網(wǎng)格排列電磁屏蔽片相比，集合了單一屈曲排列在 2GHz 4GHz、7 GHzGHz和單一伸直正交排列在4GHz飛GHz、9 GHz 10 GHz的吸波效能的優(yōu)勢，在所測頻段上均優(yōu)于單一屈曲排列電磁屏蔽片和單一伸直正交網(wǎng)格排列電磁屏蔽片，尤其在8 GHz處的峰值最大，達14. 89dB。實施例2
取束間距i/為5mm，針距為2 =ZiZ=IOmm的平行屈曲排列的電磁屏蔽片一片。取行間距 a=列間距i/=5mm的伸直正交排列電磁屏蔽片一片，不做封固。將兩塊電磁屏蔽片分別裁剪成面積為15cmX 15cm大小的4塊方塊，以相間的形式將2塊平行屈曲排列方塊與2塊正交伸直排列方塊采用硅橡膠鑲拼起來，適當加壓，制得單層剪切方塊平行屈曲和正交排列條帶鑲拼吸波電磁屏蔽片。該吸波片材的吸波效能-頻率曲線的測量分析，其相對較高吸波頻率段和吸波峰值詳見表1。實施例3
取束間距i/為2mm，針距為2 =2^/= !!!的正交屈曲排列的電磁屏蔽片一片。取行間距 a=列間距i/=5mm的伸直菱形排列電磁屏蔽片一片，不做封固。先將兩塊電磁屏蔽片分別裁剪成面積為IOcmX IOcm大小的9塊方塊，再將9塊方塊一分為二變成18塊直角三角塊，以相間的形式將9塊平行屈曲排列三角塊9塊正交伸直排列三角塊采用硅橡膠鑲拼起來，適當加壓，制得單層剪切三角正交屈曲和菱形伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片。該吸波片材的吸波效能-頻率曲線的測量分析，其相對較高吸波頻率段和吸波峰值詳見表1。實施例4
取束間距d為10mm，針距為2 =2i/=20mm的平行屈曲排列的電磁屏蔽片兩片。取間距 J=IOmm的伸直平行排列電磁屏蔽片兩片，不做封固。把各兩片電磁屏蔽片裁剪出邊長為
8IOcm,銳角為45°的9塊菱形方塊，以相間的形式將5塊平行屈曲排列菱形方塊與4塊正交伸直排列菱形方塊采用硅橡膠鑲拼起來，適當加壓，制得單層剪切菱形平行屈曲和平行伸直鑲拼吸波電磁屏蔽片。該吸波片材的吸波效能-頻率曲線的測量分析，其相對較高吸波頻率段和吸波峰值詳見表1。 表1實施例廣4單層單面屈曲與伸直排列剪切鑲拼電磁屏蔽片吸波頻性對比
權(quán)利要求
1.一種電磁屏蔽片材，包括至少一層電磁屏蔽片，其特征在于，所述的電磁屏蔽片包括碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片包括基材，所述的基材中穿插有以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束。
3.如權(quán)利要求2所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互垂直，所述的斜交排列為多個以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向相互平行，間距相等，兩組中的以屈曲波形態(tài)存在的碳纖維長絲束的延伸方向的夾角為銳角。
4.如權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片包括基材，所述的基材的至少一面排鋪有穿插有伸直的碳纖維長絲束。
5.如權(quán)利要求4所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的伸直的碳纖維長絲束平行排列、正交排列或斜交排列，所述的平行排列為多個伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，所述的正交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束相互垂直，所述的斜交排列為多個伸直的碳纖維長絲束分為兩組，每組中的伸直的碳纖維長絲束相互平行，間距相等，兩組中的伸直的碳纖維長絲束的夾角為銳角。
6.如權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片由剪切或沖孔方式形成，碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片的至少一種為方形、圓形、三角形、菱形、矩形或八角形，碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片的形狀互補。
7.如權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的基材為高聚物發(fā)泡片。
8.如權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材，其特征在于，所述的至少一層電磁屏蔽片作為一個整體，其上側(cè)和下側(cè)設(shè)有封固膜，所述的封固膜為高聚物膜、織物或所述的高聚物發(fā)泡片本身，通過粘結(jié)劑粘貼封固。
9.權(quán)利要求1所述的電磁屏蔽片材的制備方法，其特征在于，包括形成碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，將所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起形成單層或多層電磁屏蔽片，進而得到電磁屏蔽片材。
10.如權(quán)利要求9所述的電磁屏蔽片材的制備方法，其特征在于，所述的形成多層電磁屏蔽片的方法為逐層切片鑲嵌粘貼、單層電磁屏蔽片材層合或多層電磁屏蔽片切片鑲嵌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種馬賽克拼合的電磁屏蔽片材及其制備方法。所述的電磁屏蔽片材，包括至少一層電磁屏蔽片，其特征在于，所述的電磁屏蔽片包括碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片，所述的碳纖維長絲束屈曲排列的電磁屏蔽片切片和碳纖維長絲束伸直排列的電磁屏蔽片切片以馬塞克方式拼合在一起。當采用普通碳纖維長絲束屈曲排列和伸直排列的馬賽克拼合方式，不僅引入了兩種排列形式，而且增加了馬賽克拼合的二級結(jié)構(gòu)。因此能更好地集二者在吸波效能上的優(yōu)勢，提高了材料的整體吸波值和吸波頻率范圍。
文檔編號H05K9/00GK102427712SQ201110288289
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者于偉東, 吳瑜, 周勝, 杜趙群, 鄧成亮 申請人:東華大學