CN105336384B - 一种辐射防护板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辐射防护板，包括：底板层；所述底板层由导电板形成；第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；保护层；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm；所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。本发明通过控制各层材质、方阻值以及各层的层间距，从而很好的吸收电磁波辐射。

Description

一种辐射防护板及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑材料技术领域，尤其是涉及一种辐射防护板及其制备方法。

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余防辐射材料如铁氧材料、软磁金属、羰基铁粉等掺杂混合，但是上述材料不仅价格昂贵而且重量过重；而采用非磁性材料制备的电磁波吸收材料在提升电磁波性能的时候会存在厚度会要加大的问题，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，同时成本较低。

本发明提供了一种辐射防护板，包括：

底板层；所述底板层由导电板形成；

第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；

第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；

保护层；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm；

所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。

优选的，所述导电板选自铝塑板、金属网板、铝膜塑料板和金属膜板中的一种或几种。

优选的，所述第一导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成；所述第二导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成。

优选的，所述第一导电塑料网层的孔径为4～10目；所述第二导电塑料网层的孔径为4～10目。

优选的，所述塑料选自PE和PVC中的一种或几种；所述导电材料选自碳黑、碳纤维和金属导电粉中的一种或几种。

优选的，所述保护层由塑料板或木板形成。

优选的，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层的厚度比为(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)。

优选的，还包括：

所述底板层与第一导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第二导电塑料网层与保护层之间的空气层或轻质阻燃材料层。

优选的，所述轻质阻燃材料层由珍珠岩轻质复合材料、阻燃EPS塑料或轻质多孔材料形成。

本发明提供了一种上述技术方案所述的辐射防护板的制备方法：

提供方阻为180～220Ω/□的第一导电塑料网层；

提供方阻为380～420Ω/□的第二导电塑料网层；

将底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层按照所述层间距用固定板固定。

与现有技术相比，本发明提供了一种辐射防护板，包括：底板层；所述底板层由导电板形成；第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；保护层；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm；所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。本发明提供的辐射防护板包括底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层，通过控制上述各层的材质、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层的方阻值以及各层的层间距，使得电磁波入射到吸收板表面，进入防护板内部并达到底部底板层，被底部的导电板、第一导电塑料网层和第二导电塑料网层来回反射折射，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。同时，上述材料成本较低。

附图说明

图1为本发明提供的辐射防护板的结构示意图；

图2为本发明提供的辐射防护板的俯视图。

具体实施方式

本发明提供了一种辐射防护板，包括：

底板层；所述底板层由导电板形成；

第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；

第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；

保护层；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm；

所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。

本发明提供的辐射防护板包括底板层；所述底板层由导电板形成。

在本发明中，所述导电板选自铝塑板、金属网板、铝膜塑料板和金属膜板中的一种或几种。所述金属网板和金属膜板的金属选自铝、铜、铁、银及高导电金属粉；也可选自高导电碳黑、导电碳纤维网。

本发明所述导电板为反射层作用。

在本发明中，所述导电板的厚度优选为0.1mm～3mm，更优选为0.1mm～2.8mm，最优选为0.1mm～2.5mm。

本发明提供的辐射防护板包括第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层设置于底板层上；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm。

在本发明中，所述第一导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成。具体的，所述第一导电塑料网由塑料和导电材料经混合、膜压得到网状结构，所述混合为常规混合，优选为在混练机进行混合。本发明对所述膜压不进行限定，本领域技术人员熟知的膜压方式即可。

所述方阻阻值优选可以用等效电路欧姆定律计算得到。

在本发明中，所述膜压得到的孔径优选为4～10目。

在本发明中，所述塑料优选选自PE和PVC中的一种或几种；所述导电材料优选选自碳黑、碳纤维和金属导电粉中的一种或几种。

在本发明中，所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm，优选为1.9～2.1cm。

在本发明中，所述第一导电塑料网层的厚度优选为0.1mm～3mm，更优选为0.1mm～2.8mm，最优选为0.1mm～2.5mm。

在本发明中，所述第二导电塑料网层内部优选还包括支撑杆，所述支撑杆优选为塑料杆。本发明人对所述支撑杆的数量不进行限定，可以起到良好的支撑作用即可。

本发明通过上述层间距和阻值的设置使得最终得到的辐射防护板吸收辐射效果好。

本发明提供的辐射防护板包括第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层设置于第一导电塑料网层上；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm。

在本发明中，所述第二导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成。具体的，所述第二导电塑料网由塑料和导电材料经混合、膜压得到网状结构，所述混合为常规混合，优选为在混练机进行混合。本发明对所述膜压不进行限定，本领域技术人员熟知的膜压方式即可。

所述方阻阻值优选可以用等效电路欧姆定律计算得到。

在本发明中，所述膜压得到的孔径优选为4～10目。

在本发明中，所述塑料优选选自PE和PVC中的一种或几种；所述导电材料优选选自碳黑、碳纤维和金属导电粉中的一种或几种。

在本发明中，所述所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm，优选为1.9～2.1cm。

在本发明中，所述第二导电塑料网层的厚度优选为0.1mm～3mm，更优选为0.1mm～2.8mm，最优选为0.1mm～2.5mm。

在本发明中，所述第二导电塑料网层内部优选还包括支撑杆，所述支撑杆优选为塑料杆。本发明人对所述支撑杆的数量不进行限定，可以起到良好的支撑作用即可。

在本发明中，所述第一导电塑料网层和第二导电塑料网层为谐振层，与底板层能够共同起到谢谐振的效果，从而降低辐射。本发明通过上述层间距和阻值的设置使得最终得到的辐射防护板吸收辐射效果好。

本发明提供的辐射防护板包括保护层；所述保护层设置于第二导电塑料网层上；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm。

在本发明中，所述保护层由塑料板、木板或非导电人造装饰板形成。所述塑料板可以为PC板等。

在本发明中，保护层主要起到强度和保护作用。

在本发明中，所述保护层的厚度优选为0.1mm～3mm，更优选为0.1mm～2.8mm，最优选为0.1mm～2.5mm。

在本发明中，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层的厚度比优选为(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)。

在本发明中，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。即本发明底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次设置并且均与固定板相连。

本发明所述固定板优选选自金属板或塑料板。

优选的，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层侧面采用固定板固定。

本发明所述固定板的厚度优选为5～10mm；

在本发明中，优选的，还包括：

所述底板层与第一导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第二导电塑料网层与保护层之间的空气层或轻质阻燃材料层。

在本发明中，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层为上述特定层间距，层之间优选为空气层或轻质阻燃材料层。其中，空气层为散热或隔热的效果。层间为空气层时，可以填充广告信息，本发明的辐射防护板可以作为广告灯箱使用。

在本发明中，填充轻质阻燃材料为阻燃效果。所述填充轻质阻燃材料优选为珍珠岩轻质复合材料、阻燃EPS塑料或轻质多孔材料。

本发明提供的辐射防护板优选还包括漏水孔，本发明对于孔大小和数量不进行限定，优选为2～4个。本发明所述漏水孔优选设置于所述辐射防护板下部。

本发明提供的辐射防护板优选还包括散热孔，本发明对于孔大小和数量不进行限定，优选为2～4个。本发明所述散热孔优选设置于所述辐射防护板两侧。

本发明所述辐射防护板的结构如图1和图2所示，其中图1为本发明提供的辐射防护板的结构示意图；图2为本发明提供的辐射防护板的俯视图。

其中：1为底板层；2为第一导电塑料网层；3为第二导电塑料网层；4为保护层。

本发明提供了一种上述技术方案所述的辐射防护板的制备方法：

提供方阻为180～220Ω/□的第一导电塑料网层；

提供方阻为380～420Ω/□的第二导电塑料网层；

将底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层按照所述层间距用固定板固定。

本发明对于上述各层的材料组成和设置上述已经有清楚的描述，在此不再赘述。

本发明首先制备得到方阻为180～220Ω/□的第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成。具体的，所述第一导电塑料网由塑料和导电材料经混合、膜压得到网状结构，所述混合为常规混合，优选为在混练机进行混合。本发明对所述膜压不进行限定，本领域技术人员熟知的膜压方式即可。

本发明制备得到方阻为380～420Ω/□的第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成。具体的，所述第二导电塑料网由塑料和导电材料经混合、膜压得到网状结构，所述混合为常规混合，优选为在混练机进行混合。本发明对所述膜压不进行限定，本领域技术人员熟知的膜压方式即可。

将底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层按照所述层间距用固定板固定，得到辐射防护板。

本发明提供的辐射防护板包括底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层，通过控制上述各层的材质、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层的方阻值以及各层的层间距，使得电磁波入射到吸收板表面，进入防护板内部并达到底部底板层，被底部的导电板、第一导电塑料网层和第二导电塑料网层来回反射折射，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。同时，上述材料成本较低。

本发明制备得到的辐射防护板尤其适用于移动通讯基站的辐射防护板，对于移动通讯频带电磁污染有很好的吸收特性，同时还具有灯箱、广告板等功能。

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

市售铝塑板为厚度为1mm底板层；由碳黑和PE混合以重量比22：78的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为5目的厚度为1mm第一导电塑料网层，控制方阻在190Ω/□；由碳黑和PE混合以18：82的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为8目的厚度为1mm第二导电塑料网层，控制方阻在420Ω/□；以PC面层为厚度为1mm保护层；各层相距2cm，中间散热隔热空气层。根据整体板的大小，四周有金属板进行固定，各层连接在固定板上。下部可设计漏水孔2个；两边各设计通风散热孔2个。整体制备得到辐射防护板。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：0.5--5GHz频带范围，平均吸收7dB以上，最大吸收14dB。

实施例2

市售铝塑板为厚度为1.5mm底板层；由碳纤维和PVC混合以重量比38：62的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为6目的厚度为0.5mm第一导电塑料网层，控制方阻在200Ω/□；由碳纤维和PVC混合以30：70的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为7目的厚度为0.5mm第二导电塑料网层，控制方阻在400Ω/□；以PC面层为厚度为0.5mm保护层；各层相距1.9cm，中间散热隔热空气层。根据整体板的大小，四周有金属板进行固定，各层连接在固定板上。整体制备得到辐射防护板。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：0.5--5GHz频带范围，平均吸收8dB以上，最大吸收14dB。

实施例3

市售铝塑板为厚度为1.6mm底板层；由碳黑和PVC混合以重量比33：67的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为6目的厚度为0.3mm第一导电塑料网层，控制方阻在220Ω/□；由碳纤维和PVC混合以30：70的比例在混练机混合、膜压制备得到孔径为7目的厚度为0.4mm第二导电塑料网层，控制方阻在390Ω/□；以PC面层为厚度为0.8mm保护层；各层相距2.1cm，中间散热隔热空气层。根据整体板的大小，四周有金属板进行固定，各层连接在固定板上。整体制备得到辐射防护板。

采用本发明所述的方式进行测定，结果为：0.5--5GHz频带范围，平均吸收8dB以上，最大吸收14dB。

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 (8)

1.一种辐射防护板，包括：

底板层；所述底板层由导电板形成；所述导电板选自铝塑板、金属网板、铝膜塑料板和金属膜板中的一种或几种；

第一导电塑料网层；所述第一导电塑料网层的方阻为180～220Ω/□；所述底板层与第一导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；所述第一导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成；

第二导电塑料网层；所述第二导电塑料网层的方阻为380～420Ω/□；所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层的层间距为1.8～2.2cm；所述第二导电塑料网层由塑料和导电材料混合形成；

保护层；第二导电塑料网层与保护层的层间距为1.8～2.2cm；

所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层依次用固定板固定。

2.根据权利要求1所述的辐射防护板，其特征在于，所述第一导电塑料网层的孔径为4～10目；所述第二导电塑料网层的孔径为4～10目。

3.根据权利要求1所述的辐射防护板，其特征在于，所述塑料选自PE和PVC中的一种或几种；所述导电材料选自碳黑、碳纤维和金属导电粉中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的辐射防护板，其特征在于，所述保护层由塑料板或木板形成。

5.根据权利要求1所述的辐射防护板，其特征在于，所述底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层的厚度比为(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)：(0.1～3)。

6.根据权利要求1所述的辐射防护板，其特征在于，还包括：

所述底板层与第一导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第一导电塑料网层与第二导电塑料网层之间的空气层或轻质阻燃材料层；

所述第二导电塑料网层与保护层之间的空气层或轻质阻燃材料层。

7.根据权利要求6所述的辐射防护板，其特征在于，所述轻质阻燃材料层由珍珠岩轻质复合材料、阻燃EPS塑料或轻质多孔材料形成。

8.一种如权利要求1所述的辐射防护板的制备方法：

提供方阻为180～220Ω/□的第一导电塑料网层；

提供方阻为380～420Ω/□的第二导电塑料网层；

将底板层、第一导电塑料网层、第二导电塑料网层和保护层按照所述层间距用固定板固定。