一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法
未命名
09-22
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1.本发明属于电磁屏蔽材料技术领域,具体涉及一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法。
背景技术:
2.随着现代电子通讯技术的发展,在人类生产生活中出现了大量的电磁辐射,这对工业生产场景中的电子设备的安全运行甚至人体健康都造成了严重威胁。为解决电磁辐射问题造成的严峻挑战,使用高导电性的电磁屏蔽材料通过构筑“法拉第笼”将电磁辐射限域在其中,成为了最优的应对策略。另外,随着现代军事斗争中电磁脉冲武器的升级和信息加密重要性的提升,为了对军用电子设备如:机载电子战吊舱、机载制导武器、地面雷达监测设备等进行电磁防护,需要轻质、超薄的高性能稳定电磁屏蔽材料(电磁屏蔽效率>60db)。
3.当前已实现规模化生产的电磁屏蔽材料的基材主要以铜、铝、镍及各种合金材料为主,制得的产品一般以板材或者丝网形式存在。现有的金属电磁屏蔽材料在厚度为毫米级别时一般可以提供优良的电磁屏蔽能力(>40db),但受限于传统金属材料密度大,使用其制得的材料重量难以控制在低水平;此外由于传统金属材料刚性强,其无法被加工成柔性电磁屏蔽材料以满足电缆信息加密,电磁辐射防护服等场景的应用;另外由于传统金属材料的易腐蚀性,其亦无法在严苛环境的长期使用过程中保持电磁屏蔽性能不发生衰减。
4.综上,针对上述技术问题,发展一种具有柔性、轻质具有高电磁屏蔽性能(电磁屏蔽效率>60db)能够在严苛环境中长期使用,且能够保持电磁屏蔽性能不受影响的新型电磁屏蔽材料是十分迫切的。
技术实现要素:
5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法。
6.本发明的一方面,提供一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法,所述制备方法包括:
7.形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液;
8.将所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液共混,得到胶体态go/lm分散液;
9.使用微滤膜对所述胶体态go/lm分散液进行抽滤,得到go/lm复合薄膜;
10.所述go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理,得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。
11.可选地,所述氧化石墨烯分散液的质量浓度范围为1~5mg/ml。
12.可选地,形成镓铟液态金属纳米乳液,包括:
13.将镓铟液态金属放置于盛有水的离心管中,将变幅杆最底端设置于距离块状镓铟液态金属1cm位置处,离心管放置在冰浴中,保持温度在0~5℃,超声运行总时长为5~15min,得到镓铟液态金属纳米乳液。
14.可选地,所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液的质量比为1:(3~13)。
15.可选地,所述微滤膜的孔径为0.20~0.25微米;
16.所述微滤膜的材料为尼龙或聚四氟乙烯。
17.可选地,所述机械按压的压力范围为5~15mpa,时间范围为8~12分钟。
18.可选地,所述高温退火使用的惰性气体为氦气、氩气、氮气中的任一种;
19.所述高温退火的温度范围为600~1000℃,升温速率范围2~
20.5℃/min。
21.可选地,所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜的厚度为大于等于33微米。
22.可选地,所述制备方法还包括:
23.使用硅油溶胀的超薄聚二甲基硅氧烷涂层对所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜进行包覆。
24.本发明的另一方面,提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料,采用前文记载的制备方法制得。
25.本发明提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法,所述制备方法包括:形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液;将所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液共混,得到胶体态go/lm分散液;使用微滤膜对所述胶体态go/lm分散液进行抽滤,得到go/lm复合薄膜;go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理,得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。本发明通过使用rgo片层桥接lm形成了层状异质连续导电网络实现了超高的电导率,且由于rgo和lm异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗,具有良好的高温耐受性,以及良好的柔性和超强的耐弯折性。
附图说明
26.图1为本发明一实施例的耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法的流程框图;
27.图2为本发明实施例1的s-rgo/lm-11-33复合薄膜的断面扫描隧道电子显微镜图;
28.图3为本发明实施例1的s-rgo/lm-11-33复合薄膜在x波段的电磁屏蔽效率结果;
29.图4为本发明实施例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5的s-rgo/lm复合薄膜电导率结果;
30.图5为本发明实施例1、对比例2、对比例3、对比例4、对比例5的s-rgo/lm复合薄膜的电磁屏蔽效率结果;
31.图6为本发明实施例1、实施例2、实施例3、实施例4的s-rgo/lm复合薄膜的电磁屏蔽效率结果。
具体实施方式
32.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护范围。
33.如图1所示,本发明的一方面,提供一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法s100,具体包括以下步骤s110~s140:
34.s110、形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液。
35.具体地,形成氧化石墨烯分散液,包括:将氧化石墨烯(go)粉末溶于水中,磁力搅拌24h,磁力搅拌转速为1500rpm,使其均匀分散于水中,以形成稳定的氧化石墨烯分散液(go分散液),该go分散液质量浓度范围为1~5mg/ml。
36.其中,在上述步骤中,go片层需要使用通过改进hummer’s法制备的大尺寸(10-40微米)单/少层go片层。
37.进一步地,形成镓铟液态金属纳米乳液,包括:将镓铟液态金属(lm)放置于盛有水的离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0-5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率范围为100~300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制超声运行总时长范围为5~15min,得到镓铟液态金属纳米乳液(lm纳米乳液)。
38.其中,在上述步骤中,lm纳米乳液通过对大块lm使用超声破碎仪乳化制得,使用的变幅杆直径为6毫米或8毫米。以及,镓铟液态金属液滴的粒径范围在100纳米-900纳米。
39.s120、将步骤s110得到的氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液共混,得到胶体态go/lm分散液。
40.具体地,将上述液态金属纳米乳液和的氧化石墨烯分散液共混,并使用磁力搅拌8h,在静电力作用下自组装成稳定的胶体态go/lm分散液。
41.其中,在步骤s120中,go片层与lm液滴的质量比为1:3~13。
42.s130、使用微滤膜对胶体态go/lm分散液进行抽滤,得到go/lm复合薄膜。
43.具体地,将go/lm分散液使用0.20~0.25微米孔径的微滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa,得到厚度为36微米的go/lm复合薄膜。
44.其中,在步骤s130中,真空抽滤使用真空水式循环泵,微滤膜的材料为尼龙或聚四氟乙烯。
45.s140、go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理,得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。
46.其中,在步骤s140中,go/lm复合薄膜使用压片机进行机械按压,按压压力范围为5~15mpa,按压时间为8-12分钟。
47.进一步地,在步骤s140中,高温退火过程中使用的惰性气体为氦气/氩气/氮气,需要提前通气1小时,退火温度范围600~1000℃,升温速率范围2-5℃/min,程序分为三段,首先从室温升高至300℃,保温1小时,之后升温至目标温度,保温2小时,最后以降温速率5℃/min降温至室温,得到rgo/lm层状异质复合电磁屏蔽薄膜。
48.进一步地,在本实施方式中,采用上述方法得到的rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜的厚度为大于等于33微米,即该电磁屏蔽材料在33微米的厚度下即实现了80db的超高屏蔽效率(军用要求大于60db)。
49.在本实施方式中,制备方法包括胶体分散液制备、抽滤成膜、机械按压以及高温退火四个主要步骤,即氧化石墨烯(go)分散液与lm纳米乳液共混后通过静电力作用形成稳定的胶体态分散液,之后通过真空辅助抽滤成膜;进一步的通过机械按压使得液态金属流延,
最后在惰性气体环境中进行高温退火处理还原氧化石墨烯形成电磁屏蔽薄膜,该制备方法简单方便。
50.在上述方法中,通过使用还原氧化石墨烯(rgo)桥接镓铟液态金属(lm)形成层状异质结构,实现了超高电导率和高性能电磁屏蔽,满足军用级别电磁屏蔽要求且能够耐受多种严苛环境;且还基于rgo片层和lm均具有超强的高温稳定性,复合薄膜具有良好的高温耐受性,还基于rgo片层的柔性和lm的室温流动性,该电磁屏蔽材料还具备良好的柔性和超强的耐弯折性。
51.更进一步地,在本实施方式中,制备方法还包括:使用硅油溶胀的超薄聚二甲基硅氧烷涂层对rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜进行封装,得到具有超润滑界面的s-rgo/lm复合薄膜。
52.具体地,pdms包覆过程所使用的pdms溶液首先将pdms前驱体和固化剂按10:1的质量比溶解于正己烷中,质量配比范围为1:10-1:1,之后将rgo/lm复合薄膜浸没于该溶液中30秒,之后取出在80℃烘箱中放置2h脱除溶剂并完全固化,形成包覆有pdms的rgo/lm复合薄膜;之后使用硅油旋涂在包覆有pdms的rgo/lm复合薄膜上,形成具有超润滑界面的s-rgo/lm复合薄膜。
53.在本实施方式中,通过采用使用硅油溶胀的超薄聚二甲基硅氧烷(pdms)涂层对上述电磁屏蔽薄膜封装,使其具备多种严苛环境的耐受力,满足在严苛环境的长期使用过程中仍保持较好的电磁屏蔽性能,具有广泛应用场景。
54.本发明的另一方面,提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料,采用前文记载的制备方法制得,具体过程请参考前文记载,在此不再赘述。
55.本实施方式所提供的电磁屏蔽材料具有超高的电导率,由于rgo和lm异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗,使得材料在33微米的厚度下即实现了80db的超高屏蔽效率(军用要求大于60db);其次,该电磁屏蔽材料还具有超强的高温耐受性,在200℃环境中放置超过24h后电磁屏蔽性能几乎无明显下降;其次,该电磁屏蔽材料还具有超强的化学环境稳定性;其次,该电磁屏蔽材料还具有良好的柔性和超强的耐弯折性,通过2000次弯折角度为130
°
的弯折测试后,该材料电磁屏蔽性能无明显下降。
56.下面将结合几个具体实施例进一步说明电磁屏蔽材料的制备方法:
57.需要说明的是,下述实施例和对比例所有原料,对其来源没有特别限制,在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。下述实施例和对比例中所用到的水,均为去离子水;以及所涉及的“样品制备和处理的”试验方法如果没有特殊说明,均为常规方法。
58.实施例1
59.本实施例中电磁屏蔽材料的制备方法,包括如下步骤:
60.s1、称取50mg go粉末,将其倾倒于20ml水中,磁力搅拌24h以形成稳定的go分散液,质量浓度为2.5mg/ml。
61.s2、称取0.55g镓铟金属(75.5%镓24.5%铟)放置于盛有30ml水的50ml离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0
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5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率为300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制
超声运行总时长为15min得到液态金属纳米乳液。
62.s3、将上述步骤s2形成的液态金属纳米乳液30ml和步骤s1形成的20ml 2.5mg/ml的氧化石墨烯分散液共混,并使用磁力搅拌8h得到50ml稳定的胶体态go/lm分散液。
63.s4、取10ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机系滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa得到厚度为36微米的go/lm-11复合薄膜。
64.s5、将go/lm-11复合薄膜使用压片机进行机械按压,控制压力为5mpa,按压时间为10分钟。
65.s6、将按压后的go/lm-11复合薄膜放入管式炉中,使用氩气作为惰性气体氛围,控制升温速率为2℃/min,升温至300℃后,进行保温1小时,之后继续升温至800℃并保温2小时,之后以5℃/min的速率降温至室温,制得厚度为33微米的rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜,简称为rgo/lm-11-33。
66.s7、使用正己烷对pdms前驱体和固化剂配比为10:1的混合体系进行稀释,稀释质量比为6:1,之后将rgo/lm复合薄膜浸泡在该溶液中30秒,之后将其取出并放置于80℃烘箱中两小时,彻底脱除溶剂并完成固化,之后使用20cs硅油旋涂在包覆有pdms的rgo/lm复合薄膜上,形成超润滑界面,简称为s-rgo/lm-11-33。
67.进一步地,制备得到的具有超润滑界面的s-rgo/lm-11-33纳米复合薄膜的断面扫描隧道电子显微镜图如图2所示,rgo片层和lm薄片有机的组合在一起形成了连续的异质层状导电网络。s-rgo/lm-11-33复合薄膜表面带有一层厚度约2微米的pdms涂层。
68.更进一步地,如图3所示,参考gjb 8820-2015,通过波导法测量s-rgo/lm-11-33薄膜在x波段的电磁屏蔽效率为80db。
69.表1实施例1得到样品的电磁屏蔽效率结果
[0070][0071][0072]
对比例1
[0073]
本对比例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0074]
本对比例不进行pdms浸涂固化和硅油旋涂的步骤s7,其他制备步骤与实施例1相同,得到裸露的rgo/lm-11-33薄膜。
[0075]
表2对比例1得到样品的电磁屏蔽效率结果
[0076][0077]
综上,如表1和表2所示,将实施例1得到的包覆超润滑界面的s-rgo/lm-11-33复合薄膜与对比例1得到的裸露rgo/lm-11-33薄膜放置于不同严苛环境一段时间后,再次测量其电磁屏蔽效率,结果如表1所示,s-rgo/lm-11-33薄膜在放置于不同的严苛化学环境中一段时间后均表现出了优良的电磁屏蔽性能保持率,其电磁屏蔽效率依旧大于75db,满足军用级电磁屏蔽的要求。如表2所示,对比例1的样品则出现了明显的电磁屏蔽效率下降。
[0078]
上述结果说明本发明所涉及的具有超润滑界面的rgo/lm纳米复合材料具备良好的严苛环境耐受性和超高的电磁屏蔽效率保持率,具有广阔的应用前景。
[0079]
对比例2
[0080]
本对比例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0081]
在步骤s2中,称取0.65g镓铟金属(75.5%镓24.5%铟)放置于30ml水的50ml离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0-5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率为300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制超声运行总时长为15min得到液态金属纳米乳液;
[0082]
在步骤s4中,取9ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa得到厚度为36微米的go/lm-13复合薄膜。
[0083]
其他制备步骤与实施例1相同,得到s-rgo/lm-13复合薄膜。
[0084]
对比例3
[0085]
本对比例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0086]
在步骤s2中,称取0.45g镓铟金属(75.5%镓24.5%铟)放置于30ml水的50ml离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0℃-5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率为300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制超声运行总时长为15min得到液态金属纳米乳液;
[0087]
在步骤s4中,取11ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa得到厚度为36微米的go/lm-9复合薄膜。
[0088]
其他制备步骤与实施例1相同,得到s-rgo/lm-9复合薄膜。
[0089]
对比例4
[0090]
本对比例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0091]
在步骤s2中,称取0.35g镓铟金属(75.5%镓24.5%铟)放置于30ml水的50ml离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0℃-5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率为300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制超声运行总时长为15min得到液态金属纳米乳液;
[0092]
在步骤s4中,取13ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa得到厚度为36微米的go/lm-7复合薄膜。
[0093]
其他制备步骤与实施例1相同,得到s-rgo/lm-7复合薄膜。
[0094]
对比例5
[0095]
本对比例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0096]
在步骤s2中,称取0.25g镓铟金属(75.5%镓24.5%铟)放置于30ml水的50ml离心管中,之后将超声细胞破碎仪的变幅杆插入至离心管水面以下,使变幅杆最底端距离块状液态金属1cm,将离心管放置在冰浴中,并保持温度在0℃-5℃的范围。调整超声细胞破碎仪的功率为300w,超声程序设置为超声波启动1秒后停止1秒,超声处理5min后,停止运行5min,控制超声运行总时长为15min得到液态金属纳米乳液;
[0097]
在步骤s4中,取15ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa得到厚度为36微米的go/lm-5复合薄膜。
[0098]
其他制备步骤与实施例1相同,得到s-rgo/lm-5复合薄膜。
[0099]
综上,根据上述实施例1中得到的s-rgo/lm-11复合薄膜、对比例2中得到的s-rgo/lm-13复合薄膜、对比例3中得到的s-rgo/lm-9复合薄膜、对比例4中得到的s-rgo/lm-7复合薄膜、对比例5中得到的s-rgo/lm-5复合薄膜,其中,上述复合薄膜的电导率结果如图4所示,s-rgo/lm复合薄膜随着lm配比的增加,其复合薄膜的电导率持续增加。另外,上述复合薄膜的电磁屏蔽效率结果如图5所示,s-rgo/lm复合薄膜随着lm配比的增加,其复合薄膜的电磁屏蔽效率先增加后降低,s-rgo/lm-11-33薄膜具有最大的电磁屏蔽效率,说明了除电导率对材料电磁屏蔽效率造成影响之外,材料内部的异质层状结构同样对电磁屏蔽性能有较大影响。
[0100]
实施例2
[0101]
本实施例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0102]
在步骤s4中,取20ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机系滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa,得到厚度为73微米的go/lm复合薄膜。
[0103]
其他制备步骤与实施例1相同,制得内部厚度为67微米的s-rgo/lm复合薄膜,样品编号s-rgo/lm-11-67。
[0104]
实施例3
[0105]
本实施例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0106]
在步骤s4中,取7ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机系滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa,得到厚度为26微米的go/lm复合薄膜。
[0107]
其他制备步骤与实施例1相同,制得内部厚度为24微米的s-rgo/lm复合薄膜,样品
编号s-rgo/lm-11-24。
[0108]
实施例4
[0109]
本实施例中电磁屏蔽材料的制备方法与实施例1的制备方法区别如下:
[0110]
在步骤s4中,取4ml go/lm分散液使用0.22微米孔径的尼龙有机系滤膜进行真空抽滤,真空度为0.1mpa,得到厚度为16微米的go/lm复合薄膜。
[0111]
其他制备步骤与实施例1相同,制得厚度为14微米的rgo/lm复合薄膜,和内部厚度为14微米的s-rgo/lm复合薄膜,样品编号s-rgo/lm-11-14。
[0112]
综上,根据上述实施例1中得到的厚度为33微米的rgo/lm-11-33复合薄膜,实施例2中得到的厚度为67微米的s-rgo/lm-11-67复合薄膜,实施例3中得到的厚度为24微米的s-rgo/lm-11-24复合薄膜,实施例4中得到的厚度为14微米的s-rgo/lm-11-14复合薄膜。其中,上述不同厚度复合薄膜的电磁屏蔽效率结果如图6所示,s-rgo/lm薄膜的电磁屏蔽效率随着厚度的增加单调增加。
[0113]
本发明提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法,具有以下有益效果:
[0114]
第一、本发明通过使用rgo片层桥接lm形成了层状异质连续导电网络实现了超高的电导率,该制备方法简单,且由于rgo和lm异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗,使得材料在33微米的厚度下即实现了80db的超高屏蔽效率(军用要求大于60db)。
[0115]
第二、rgo片层和lm均具有超强的高温稳定性,以使得复合薄膜具有良好的高温耐受性,其在200℃环境中放置超过24h后电磁屏蔽性能几乎无明显下降。
[0116]
第三、rgo片层的柔性和lm的室温流动性,以使得该材料具备良好的柔性和超强的耐弯折性,通过2000次弯折角度为130
°
的弯折测试后,该材料电磁屏蔽性能无明显下降。
[0117]
第四、本发明使用具有超润滑特性的硅油溶胀pdms超薄涂层赋予了材料超强的化学环境稳定性。
[0118]
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
技术特征:
1.一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液;将所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液共混,得到胶体态go/lm分散液;使用微滤膜对所述胶体态go/lm分散液进行抽滤,得到go/lm复合薄膜;所述go/lm复合薄膜经机械按压、高温退火处理,得到rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯分散液的质量浓度范围为1~5mg/ml。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,形成镓铟液态金属纳米乳液,包括:将镓铟液态金属放置于盛有水的离心管中,将变幅杆最底端设置于距离块状镓铟液态金属1cm位置处,离心管放置在冰浴中,保持温度在0~5℃,超声运行总时长为5~15min,得到镓铟液态金属纳米乳液。4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化石墨烯分散液与所述镓铟液态金属纳米乳液的质量比为1:(3~13)。5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述微滤膜的孔径为0.20~0.25微米;所述微滤膜的材料为尼龙或聚四氟乙烯。6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述机械按压的压力范围为5~15mpa,时间范围为8~12分钟。7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高温退火使用的惰性气体为氦气、氩气、氮气中的任一种;所述高温退火的温度范围为600~1000℃,升温速率范围2~5℃/min。8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜的厚度为大于等于33微米。9.根据权利要求1至8任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:使用硅油溶胀的超薄聚二甲基硅氧烷涂层对所述rgo/lm电磁屏蔽复合薄膜进行包覆。10.一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料,采用权利要求1至9任一项所述的制备方法制得。
技术总结
本发明提出一种耐受严苛环境的军用级电磁屏蔽材料及其制备方法,属于电磁屏蔽材料技术领域。制备方法包括:形成氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液;将氧化石墨烯分散液与镓铟液态金属纳米乳液共混,得到胶体态GO/LM分散液;使用微滤膜对所述胶体态GO/LM分散液进行抽滤,得到GO/LM复合薄膜;GO/LM复合薄膜经机械按压、高温退火处理,得到rGO/LM电磁屏蔽复合薄膜。本发明通过使用rGO片层桥接LM形成了层状异质连续导电网络实现了超高的电导率,且由于rGO和LM异质层的存在极大的增强了材料对电磁波的极化损耗,具有良好的高温耐受性,以及良好的柔性和超强的耐弯折性。以及良好的柔性和超强的耐弯折性。以及良好的柔性和超强的耐弯折性。
技术研发人员:衡利苹 孙悦
受保护的技术使用者:北京航空航天大学
技术研发日:2023.06.28
技术公布日:2023/9/20

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