CN107083526A - 一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料 - Google Patents

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Abstract

一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，由以下重量百分比的组分制成：硅化镁0.08％‑0.5％、氧化镧0.5％‑5％、氧化铁2％‑5％、碳酸钙晶须1％‑3％、发泡剂0.5％‑1％、有机锗0.02％‑0.5％、PC/ABS合金1％‑5％、余量为铝。本发明可以通过改变原料的配比，能够大幅度优化、提升铝基合金材料的电磁特性，同时通过生产工艺控制泡沫铝的孔隙率、孔径，可以大幅改善泡沫铝材料的电磁屏蔽性能；本发明的泡沫铝材料具备较高的电磁屏蔽性能，相比普通泡沫铝材料最高可提升300％。

Description

一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料
技术领域
本发明涉及电磁屏蔽材料术领域，具体涉及一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料。
背景技术
随着现代科学技术的快速发展，越来越多地电子、电气设备的投入使用，给人类的生产和生活带来了极大不便。与此同时，各种电子设备产生的不同频率和能量的电磁波充斥着人们的生活空间，进而形成了一种继水污染、噪音污染、大气污染之后的新型污染，即电磁辐射污染。电磁辐射污染由分布在空间中的电磁波所导致，电磁波是一种互相垂直的电场和磁场周期变化的能量波。电磁波引起的电磁辐射危害主要包括对人体健康的负面影响、对自然环境的影响以及对电子设备的干扰三大方面。因此，电磁屏蔽作为一种最常用的防护手段，在现代生活中起着举足轻重的作用，并日益成为今后研究的重点。
泡沫铝材料是一种由金属骨架和气孔组成的多孔结构，这种材料凭借其独特的蜂窝状结构，使其表面对电磁波的有效反射面积比其他屏蔽材料要大得多；泡沫铝内部复杂而曲折的孔洞通道使得其可以大幅度地反射及折射入射的电磁波，从而达到电磁屏蔽的目的。
磁性吸波材料可吸收电磁波，因而被广泛地应用于电磁屏蔽领域。铁氧体是磁性吸波材料的重要代表，它具有吸收强、频带较宽、匹配厚度薄及低成本的优点。虽然泡沫铝材料具有较高地电磁屏蔽性，但其屏蔽效果仍然受到一定的限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种性能稳定，成型率好的具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，由以下重量百分比的组分制成：
硅化镁0.08％-0.5％、氧化镧0.5％-5％、氧化铁2％-5％、碳酸钙晶须1％-3％、发泡剂0.5％-1％、有机锗0.02％-0.5％、PC/ABS合金1％-5％、余量为铝。
各组分的较佳质量百分百为：
硅化镁0.2％、氧化镧1％、氧化铁2.5％、碳酸钙晶须2％、发泡剂0.6％、有机锗0.08％、PC/ABS合金3％、余量为铝。
所述发泡剂为TiH2。
上述基板材料的制备方法如下：
(1)先将硅化镁加热至熔化，再缓慢加入氧化镧，边加边搅拌，加完后继续搅拌15-20min，随后降温，制得镁镧合金；
(2)将铝锭加热至550-700℃，再加入氧化铁、有机锗和PC/ABS合金，边加边搅拌，至全部熔化后继续搅拌10min，制得铝母合金；
(3)将镁镧合金和铝母合金一起投入熔炉，加热熔化，搅拌均匀，得发泡合金熔液；
(4)将发泡合金熔液引入到搅拌罐中，投入发泡剂和碳酸钙晶须，并对搅拌罐进行搅拌，在搅拌的同时从搅拌罐底部吹入高压液氮或干冰，液氮或干冰吸热汽化，形成压力，从发泡合金熔液底部向上运行，由于受到阻力，在发泡合金熔液中形成起泡，同时在搅拌作用下，起泡均匀分布在发泡合金熔液中；
(5)待温度接近发泡合金熔液开始凝固之前，打开搅拌罐底部的出料口，搅拌完成后的发泡合金熔液流入到模铸生产线中直接浇铸成型；
(6)对浇铸成型的泡沫铝板进行加工，制得适合电力系统需要的泡沫铝屏蔽材料。
本发明在泡沫铝原料中添加一定含量的镁及镧、有机锗，使该材料的屏蔽性能得到进一步地提高。并通过特殊的工艺控制泡沫铝的孔隙率达75％左右，气泡直径≤5.2mm，泡壁厚0.4mm以上，材料密度0.8g/cm3以上，所生产的泡沫铝材料加工成10mm厚板材，经检测，电场屏蔽效能全频段可达60db以上，中低频段(400mhz附近)最高可达100db，高频段(10Ghz附近)最高可达90db以上，同时，磁场屏蔽效能全频段可达70db以上；相比传统的电工纯铁、冷轧钢板等材料，达到相近的屏蔽性能时，重量仅需钢铁的1～3％，可以极大减轻电磁屏蔽装备的整体重量。
本发明的有益效果是：本发明可以通过改变原料的配比，能够大幅度优化、提升铝基合金材料的电磁特性，同时通过生产工艺控制泡沫铝的孔隙率、孔径，可以大幅改善泡沫铝材料的电磁屏蔽性能；本发明的泡沫铝材料具备较高的电磁屏蔽性能，相比普通泡沫铝材料最高可提升300％。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1-3中的屏蔽材料配比如下表：
实施例1-3的屏蔽材料制备工艺如下：
(1)先将硅化镁加热至熔化，再缓慢加入氧化镧，边加边搅拌，加完后继续搅拌15-20min，随后降温，制得镁镧合金；
(2)将铝锭加热至550-700℃，再加入氧化铁、有机锗和PC/ABS合金，边加边搅拌，至全部熔化后继续搅拌10min，制得铝母合金；
(3)将镁镧合金和铝母合金一起投入熔炉，加热熔化，搅拌均匀，得发泡合金熔液；
(4)将发泡合金熔液引入到搅拌罐中，投入发泡剂和碳酸钙晶须，并对搅拌罐进行搅拌，在搅拌的同时从搅拌罐底部吹入高压液氮或干冰，液氮或干冰吸热汽化，形成压力，从发泡合金熔液底部向上运行，由于受到阻力，在发泡合金熔液中形成起泡，同时在搅拌作用下，起泡均匀分布在发泡合金熔液中；
(5)待温度接近发泡合金熔液开始凝固之前，打开搅拌罐底部的出料口，搅拌完成后的发泡合金熔液流入到模铸生产线中直接浇铸成型；
(6)对浇铸成型的泡沫铝板进行加工，制得适合电力系统需要的泡沫铝屏蔽材料。
本申请实施例1-3得到的屏蔽材料(10mm厚板材)性能如下：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，其特征在于由以下重量百分比的组分制成：硅化镁0.08％-0.5％、氧化镧0.5％-5％、氧化铁2％-5％、碳酸钙晶须1％-3％、发泡剂0.5％-1％、有机锗0.02％-0.5％、PC/ABS合金1％-5％、余量为铝；
上述基板材料的制备方法如下：
(1)先将硅化镁加热至熔化，再缓慢加入氧化镧，边加边搅拌，加完后继续搅拌15-20min，随后降温，制得镁镧合金；
(2)将铝锭加热至550-700℃，再加入氧化铁、有机锗和PC/ABS合金，边加边搅拌，至全部熔化后继续搅拌10min，制得铝母合金；
(3)将镁镧合金和铝母合金一起投入熔炉，加热熔化，搅拌均匀，得发泡合金熔液；
(4)将发泡合金熔液引入到搅拌罐中，投入发泡剂和碳酸钙晶须，并对搅拌罐进行搅拌，在搅拌的同时从搅拌罐底部吹入高压液氮或干冰，液氮或干冰吸热汽化，形成压力，从发泡合金熔液底部向上运行，由于受到阻力，在发泡合金熔液中形成起泡，同时在搅拌作用下，起泡均匀分布在发泡合金熔液中；
(5)待温度接近发泡合金熔液开始凝固之前，打开搅拌罐底部的出料口，搅拌完成后的发泡合金熔液流入到模铸生产线中直接浇铸成型；
(6)对浇铸成型的泡沫铝板进行加工，制得适合电力系统需要的泡沫铝屏蔽材料。
2.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，其特征在于由以下重量百分比的组分制成：硅化镁0.2％、氧化镧1％、氧化铁2.5％、碳酸钙晶须2％、发泡剂0.6％、有机锗0.08％、PC/ABS合金3％、余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，其特征在于由以下重量百分比的组分制成：硅化镁0.08％、氧化镧0.5％、氧化铁2％、碳酸钙晶须1％、发泡剂0.5％、有机锗0.02％、PC/ABS合金1％、余量为铝。
4.根据权利要求1所述的一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，其特征在于由以下重量百分比的组分制成：硅化镁0.5％、氧化镧5％、氧化铁5％、碳酸钙晶须3％、发泡剂1％、有机锗0.5％、PC/ABS合金5％、余量为铝。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种具有电磁屏蔽功能的幕墙基板材料，其特征在于：所述发泡剂为TiH2。
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