CN105283058B - 一种电磁波吸收板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电磁波吸收板，包括：石膏复合层；分别设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层；设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成；设置于所述电阻膜层上的保护膜层；设置于所述第二纸膜层上的导电膜层。本发明提供的电磁波吸收板包括石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层，电磁波入射到吸收板表面，透过电阻网膜进入吸收板内部并达到底部导电膜层，被底部的导电膜层和电阻网膜来回反射折射，由于入射、反射、折射电磁波的位相相互干涉共振将导致电磁能量产生损耗，从而达到很好的吸收电磁波辐射的效果，并且本发明上述膜层的选择可以大大降低材料厚度。

Description

一种电磁波吸收板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种电磁波吸收板及其制备方法。

背景技术

伴随着信息社会的飞速发展，电子产品日趋普及。电子产品在给人们带来巨大便利的同时，也带来了一定的危害。尤其是，内藏信息处理装置的电子机器的极大普及，以及CPU的运算速度越来越高速化，由此产生的高频电磁波辐射和噪音污染也越来越严重。恶化的电磁环境不仅对人类生活日益依赖的通信、计算机与各种电子系统的信号传播产生影响，造成系统装置误动作，带来不可预知的灾害，而且会对人类身体健康带来威胁。研究表明，长时间在电磁波辐射源汇集区附近工作、学习和生活，能对人的身心健康造成严重危害。导致大脑、神经、内分泌以及细胞组织的损伤。为此世界各国都十分重视愈来愈复杂的电磁环境及其广泛的影响，电磁环境保护与电磁兼容技术已成为一个迅速发展的新学科领域。

另外，随着经济和城市化的迅速发展，城市空间的电磁环境变得更为复杂，同时也出现了许多新问题。例如，由于城市的发展与扩大，一些大中型广播电视与无线电通信发射台站被新开发的居民区所包围，局部居民生活区形成强场区；移动通信技术发展迅速，城市市区高层建筑上架起成百上千个移动通信发射基地站，使城市高空电磁波场强增强，局部建筑受到污染，随着城市用电量增加及城市电网改造工程实施，高压变电站进入城市中心区；城市交通运输系统(汽车、电车、地铁、轻轨及电气化铁路)迅速发展引起城市电磁噪声呈上升趋势，加之个人无线电通信手段及家用电器增多，家庭小环境电磁能量密度增加，室内电磁环境与室外电磁环境已融为一体，使城市电磁环境总量在不断增加。

鉴于此，国际卫生组织已将电磁污染列为第二大环境污染。为净化空间电磁环境，防止电磁辐射危害，保护人们身心健康，电磁辐射危害防护已经成为一项十分紧迫而重要的任务。

现有技术对于电磁辐射的防护，主要是采用电磁辐射防护材料和制品。其中，采用电磁波吸收材料是消除电磁辐射污染的有效方法。目前建筑室内电磁辐射防护材料大都采用胶凝材料和其他特定的防辐射材料掺杂混合，但是上述方案在提升电磁波性能的时候会存在厚度也要加大的问题，如在2～4GHz要实现超过10db的吸收，厚度常需要达到2cm以上，而该厚度限制了其很大的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种电磁波吸收板，本发明提供的电磁波吸收板能够很好的吸收电磁波辐射并且厚度较低。

本发明提供了一种电磁波吸收板，包括：

石膏复合层；

分别设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层；

设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成；

设置于所述电阻膜层上的保护膜层；

设置于所述第二纸膜层上的导电膜层。

优选的，所述导电涂料选自导电碳涂料、导电铜涂料、导电银涂料和导电镍涂料中的一种或几种。

优选的，所述电阻网膜层的方组阻值为350～420Ω/□。

优选的，所述石膏复合层包括：基础材料100～110重量份，粘结剂6～9重量份，增强剂2～6重量份，导电材料1～3.5重量份，助剂27～37重量份，水45～55重量份。

优选的，所述导电材料包括碳纤维和导电碳黑。

优选的，所述基础材料包括石膏和白水泥。

优选的，所述导电膜层的方阻阻值为30Ω/□以下。

优选的，所述石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层的厚度比为(1.0～1.1))：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)。

优选的，所述保护膜层由PVC、PE和防水纸中的一种或几种形成。

本发明提供了一种电磁波吸收板的制备方法，包括：

将第一纸膜和第二纸膜包覆在石膏复合层上，得到第一纸膜层和第二纸膜层；

将导电涂料印刷到第一纸膜层上，得到电阻网膜层；

将保护膜包覆在电阻网膜层上，得到保护膜层；

将导电膜包覆在第二纸膜层上，得到导电膜层。

与现有技术相比，本发明提供了一种电磁波吸收板，包括：石膏复合层；分别设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层；设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成；设置于所述电阻膜层上的保护膜层；设置于所述第二纸膜层上的导电膜层。本发明提供的电磁波吸收板包括石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层，电磁波入射到吸收板表面，透过电阻网膜进入吸收板内部并达到底部导电膜层，被底部的导电膜层和电阻网膜来回反射折射，由于入射、反射、折射电磁波的位相相互干涉共振将导致电磁能量产生损耗，从而达到很好的吸收电磁波辐射的效果，并且本发明上述膜层的选择可以大大降低材料厚度，使得在较低厚度的前提下达到良好的吸收电磁波辐射的效果。

附图说明

图1为本发明提供的电磁波吸收板的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种电磁波吸收板，包括：

石膏复合层；

分别设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层；

设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成；

设置于所述电阻膜层上的保护膜层；

设置于所述第二纸膜层上的导电膜层。

本发明提供的电磁波吸收板包括石膏复合层。

在本发明中，所述石膏复合层优选包括：基础材料100～110重量份，粘结剂6～9重量份，增强剂2～6重量份，导电材料1～3.5重量份，助剂27～37重量份，水45～55重量份。所述石膏复合层的厚度优选为1.0～1.1cm。

在本发明中，所述基础材料优选包括石膏和白水泥，更优选的，所述基础材料包括石膏95～100重量份；白水泥5～10重量份。

在本发明中，所述粘结剂优选为聚乙烯醇。

在本发明中，所述增强剂优选为玻璃纤维。

在本发明中，所述导电材料优选包括碳纤维和导电碳黑，更优选的，所述导电材料包括碳纤维0.1～0.5重量份，导电碳黑1～3重量份；最优选包括碳纤维0.1～0.3重量份，导电碳黑1～3重量份。

在本发明中，所述助剂优选包括白云石粉、滑石粉、淀粉和甲基纤维素；所述助剂更优选包括白云石粉15～20重量份、滑石粉8～10重量份、淀粉4～6重量份和甲基纤维素0.1～0.3重量份。

本发明通过上述特定组分和配比的石膏复合层使得得到特定介电常数的材料，进一步降低厚度和成本。

本发明对于上述各材料的来源不进行限定，优选为市售。

本发明提供的电磁波吸收板包括设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层。所述第一纸膜层优选由牛皮纸形成；所述第二纸膜层优选由牛皮纸形成。

本发明所述第一纸膜层的厚度优选为0.01～0.2cm，更优选为0.01～0.05cm，最优选为0.01～0.02cm；所述第二纸膜层的厚度优选为0.01～0.2cm，更优选为0.01～0.05cm，最优选为0.01～0.02cm。

本发明提供的电磁波吸收板包括设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成。

本发明所述电阻网膜层的厚度优选为0.01～0.2cm，更优选为0.01～0.05cm，最优选为0.01～0.02cm。

在本发明中，所述导电涂料优选选自导电碳涂料、导电铜涂料、导电银涂料和导电镍涂料中的一种或几种。

所述电阻网膜层的方组阻值优选为350～420Ω/□，更优选为360～410Ω/□。

本发明所述导电涂料优选通过印刷的方式印刷到第一纸膜层上；所述印刷得到的电阻网膜层的形状优选为网格形、空心六边形、空心八边形。

所述网格形的网格条带宽度优选为25～28mm，更优选为26～27mm；所述网格带的格带之间的间距优选为25～28mm，更优选为26～27mm。

所述空心六边形的边的长度为28～32mm，宽度为8～12mm，更优选为长度29～30mm，宽度9～10mm。

所述空心八边形的边的长度为16～22mm，宽度为8～12mm，更优选为长度17～19mm，宽度9～10mm。

本发明通过上述特定的导电涂料以及特定的形状可以与其余层更好的实现由于入射、反射、折射电磁波的位相相互干涉共振将导致电磁能量产生损耗，从而达到更好的吸收电磁波辐射的效果。

本发明提供的电磁波吸收板包括设置于所述电阻膜层上的保护膜层。在本发明中，所述保护膜层优选由PVC、PE和防水纸中的一种或几种形成。

本发明所述保护膜层的厚度优选为0.01～0.2cm，更优选为0.01～0.05cm，最优选为0.01～0.02cm。

本发明提供的电磁波吸收板包括设置于所述第二纸膜层上的导电膜层。在本发明中，所述导电膜层的方阻阻值优选为30Ω/□以下，更优选为25Ω/□以下，最优选为20Ω/□以下。所述导电膜层可以为金属膜层，也可以为碳黑或碳纤维膜层。所述金属膜层选自铝膜、铜膜和铁膜中的一种或几种。

本发明所述导电膜层的厚度优选为0.01～0.2cm，更优选为0.01～0.05cm，最优选为0.01～0.02cm。

在本发明中，所述石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层的厚度比优选为(1.0～1.1)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)。

上述石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层的厚度整体取值不超过1.2cm。

本发明其中一个技术方案所述的电磁波吸收板的结构示意图如图1所示，图1为本发明提供的电磁波吸收板的结构示意图；

其中，1为保护膜层；2为电阻网膜层；3为第一纸膜层；4为石膏复合层；5为第二纸膜层，6为导电膜层。

本发明提供了一种电磁波吸收板的制备方法，包括：

将第一纸膜和第二纸膜包覆在石膏复合层上，得到第一纸膜层和第二纸膜层；

将导电涂料印刷到第一纸膜层上，得到电阻网膜层；

将保护膜包覆在电阻网膜层上，得到保护膜层；

将导电膜包覆在第二纸膜层上，得到导电膜层。

本发明对于上述各层的组分和结构上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。

本发明提供的电磁波吸收板的制备方法首先将第一纸膜和第二纸膜包覆在石膏复合层上，得到第一纸膜层和第二纸膜层。

本发明所述石膏复合层的制备方法优选具体为：

将基础材料、粘结剂、增强剂、导电材料、助剂和水混合、搅拌、注模和脱模后得到石膏复合层。

本发明对于所述混合方式不进行限定，本领域技术人员熟知的混合方式即可。

本发明所述搅拌优选用搅拌机搅拌，所述搅拌机优选为砂浆搅拌机。

所述注模为常规的注入模具浇筑得到板材，而后脱模干燥得到石膏复合层。

本发明对于上述包覆的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的包覆方式即可。

得到第一纸膜层后，将导电涂料印刷到第一纸膜层上，得到电阻网膜层。

所述导电涂料上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。

优选的，所述印刷为丝网印刷，本发明对于上述丝网印刷的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的丝网印刷方式即可。

得到第二纸膜层后，将导电膜包覆在第二纸膜层上，得到导电膜层。

本发明对于上述包覆的具体方式不进行限定，本领域技术人员熟知的包覆方式即可。

本发明提供的电磁波吸收板包括石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层，电磁波入射到吸收板表面，透过电阻网膜进入吸收板内部并达到底部导电膜层，被底部的导电膜层和电阻网膜来回反射折射，由于入射、反射、折射电磁波的位相相互干涉共振将导致电磁能量产生损耗，从而达到很好的吸收电磁波辐射的效果，并且本发明上述膜层的选择可以大大降低材料厚度，使得在较低厚度的前提下达到良好的吸收电磁波辐射的效果。

本发明制备得到的电磁波吸收板尤其适用于作为天花板，可应用于大中小学教室、计算机室、股票、证券大厅、住宅、银行或医院等；其相对于现有的天花板，本发明的电磁波吸收板作为天花板厚度低、吸收辐射效果好，并且成本低。

本发明所述辐射的测定方式优选具体为：

测试仪器采用AV3629D矢量网络分析仪电磁波测试系统，依据平板反射法进行测试电磁波吸收特性。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的电磁波吸收板及其制备方法进行详细描述。

实施例1

石膏100重量份，粘结剂聚乙烯醇6重量份，白水泥6重量份，玻璃纤维2重量份，碳纤维0.1重量份，白云石粉15重量份、导电碳黑1重量份，滑石粉8重量份、淀粉4重量份，甲基纤维素0.1重量份，水50重量份。将上述原料混合均匀，用砂浆搅拌机搅拌均匀得到混合浆料，注入模具浇注成板材，厚度控制在1.1cm，待板材凝固后脱模干燥即得石膏复合板。

采用牛皮纸进行石膏板上下两侧包覆，制备成纸面石膏板；

纸面石膏板上面采用丝网印刷方格形电阻谐振膜，参数：格带宽度26mm，间距26mm，膜方阻360Ω/□。

下面覆铝箔膜，上面覆PVC膜保护，得到电磁波吸收板。厚度控制在1.2cm以内。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：吸收效果为800MHz～18GHz，总体吸收基本为5dB以上，其中S带最大吸收20dB。

实施例2

石膏100份，粘结剂聚乙烯醇8份，白水泥7份，玻璃纤维3份，碳纤维0.2，白云石粉16份、导电碳黑2份，滑石粉9份、淀粉5份，甲基纤维素0.2份，水50份。将上述原料混合均匀，用砂浆搅拌机搅拌均匀得到混合浆料，注入模具浇注成板材，厚度控制在1.1cm，待板材凝固后脱模干燥即得石膏复合板。

采用牛皮纸进行石膏板上下两侧包覆，制备成纸面石膏板；

纸面石膏板上面采用丝网印刷方格形电阻谐振膜，参数：格带宽度26mm，间距26mm，膜方阻380Ω/□；

下面覆铝箔膜，上面覆PVC膜保护，得到电磁波吸收板。整体完成后，厚度控制在1.2cm以内，与现有石膏板规格完全吻合。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：吸收效果为800MHz—18GHz，总体吸收基本为5dB以上，其中S带最大吸收28dB。

实施例3

石膏100份，粘结剂聚乙烯醇9份，白水泥7份，玻璃纤维4份，碳纤维0.25，白云石粉18份、导电碳黑3份，滑石粉10份、淀粉4份，甲基纤维素0.25份，水50份。将上述原料混合均匀，用砂浆搅拌机搅拌均匀得到混合浆料，注入模具浇注成板材，厚度控制在1.1cm，待板材凝固后脱模干燥即得石膏基板。

采用牛皮纸进行石膏板上下两侧包覆，制备成纸面石膏板；

纸面石膏板上面采用丝网印刷方格形电阻谐振膜，参数：格带宽度26mm，间距26mm，膜方阻400Ω/□；

下面覆铝箔膜，上面覆PVC膜保护，得到电磁波吸收板。整体完成后，厚度控制在1.2cm以内。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：吸收效果为800MHz—18GHz，总体吸收基本为5dB以上，其中S带最大吸收25dB。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种电磁波吸收板，包括：

石膏复合层；所述石膏复合层包括：基础材料100～110重量份，粘结剂6～9重量份，增强剂2～6重量份，导电材料1～3.5重量份，助剂27～37重量份，水45～55重量份；

分别设置于石膏复合层两侧的第一纸膜层和第二纸膜层；

设置于所述第一纸膜层上的电阻网膜层，所述电阻网膜层由导电涂料形成；所述电阻网膜层的方组阻值为350～420Ω/□；

设置于所述电阻网膜层上的保护膜层；

设置于所述第二纸膜层上的导电膜层；所述导电膜层的方阻阻值为30Ω/□以下；所述石膏复合层、第一纸膜层、第二纸膜层、电阻网膜层、保护膜层和导电膜层的厚度比为(1.0～1.1)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)：(0.01～0.2)。

2.根据权利要求1所述的电磁波吸收板，其特征在于，所述导电涂料选自导电碳涂料、导电铜涂料、导电银涂料和导电镍涂料中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的电磁波吸收板，其特征在于，所述导电材料包括碳纤维和导电碳黑。

4.根据权利要求1所述的电磁波吸收板，其特征在于，所述基础材料包括石膏和白水泥。

5.根据权利要求1所述的电磁波吸收板，其特征在于，所述保护膜层由PVC、PE和防水纸中的一种或几种形成。

6.一种电磁波吸收板的制备方法，包括：

将第一纸膜和第二纸膜包覆在石膏复合层上，得到第一纸膜层和第二纸膜层；

将导电涂料印刷到第一纸膜层上，得到电阻网膜层；

将保护膜包覆在电阻网膜层上，得到保护膜层；

将导电膜包覆在第二纸膜层上，得到导电膜层。