CN110430740A - 耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料及其生产方法 - Google Patents

耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，包括若干相互连接的碳纤维环，每个碳纤维环上设有一开口；其生产方法包括：S1.将用于生产碳纤维环的原丝沿一定型棒螺旋缠绕，经过预氧化和碳化处理后，将螺旋缠绕的碳化原丝沿定型棒切开，形成多个碳化环；S2.将碳化环从定型棒上退下，采用机械或手工方法将碳化环串连为线状或面状；S3.表面处理和上浆；S4.后续处理；本发明可任意多次弯折，具有较好的电磁屏蔽效果，可应用于高档电子器材的包装材料、服装等领域，具有较好的耐用性。

Description

耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料及其生产方法
技术领域
本发明属于电子应用胶带技术领域，具体涉及一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料及其生产方法。
背景技术
碳纤维是由碳元素组成的一种特种纤维，具有质量轻、耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性，可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。碳纤维的主要用途是作为增强材料与树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。
部分高档电子材料的包装、服装等也会用到电磁屏蔽材料，由于碳纤维的脆性，难以承受较大幅度或多次的弯折；因此，碳纤维在应用于耐弯折的柔性包装材料、织物中时，使用中碳纤维易因过度弯折而折断，碳纤维断裂后，其断面往往有较多的毛刺，有可能对使用者造成伤害。
孕妇防辐射服一般采用金属丝为原料，重量较大，经多次水洗后防辐射效果会降低，如果能将碳纤维应用于孕妇防辐射服，能减轻重量，做的更轻薄，同时具有很好的防电磁辐射效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种可任意弯折的碳纤维电磁屏蔽材料。
本发明的另一个目的是提供一种可任意裁切、质量轻、可回收的碳纤维电磁屏蔽材料及其生产方法。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，包括：若干相互连接的碳纤维环，每个碳纤维环上设有一开口。
优选的是，所述碳纤维环相互串连呈线状或面状。
优选的是，所述碳纤维环为圆形、椭圆、三角形、矩形、正多边形中的一种或多种。
优选的是，所述单个碳纤维环的直径在1-15mm之间。
优选的是，所述碳纤维电磁屏蔽材料可缝纫或可与其他织物复合。
一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，用于生产碳纤维环的原丝在预氧化前定型为环状，并裁出开口，包括如下步骤：
S1.将用于生产碳纤维环的原丝沿一定型棒螺旋缠绕，经过预氧化和碳化处理后，将螺旋缠绕的碳化原丝沿定型棒切开，形成多个碳化环；
S2.将碳化环从定型棒上退下，采用机械或手工方法将碳化环串连为线状或面状；
S3.表面处理和上浆；
S4.后续处理。
优选的是，所述定型棒的形状为圆柱形、椭圆柱形、三角柱形、立方体形、正多边体形中的一种。
优选的是，所述原丝在螺旋缠绕的螺纹间距不小于0.05mm。
优选的是，所述原丝直径不小于0.02mm。
本发明的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，至少具有以下优点：
1.可任意多次弯折，柔软，具有较好的电磁屏蔽效果，可应用于高档电子器材的包装材料、服装等领域，具有较好的耐用性和舒适性。
2.可缝纫裁切，方便加工，裁切后对边缘进行清理，去除断开的碳纤维环，即可消除碳纤维断裂产生的毛边。
3.重量轻，具有较好的强度，可用于再加工。
4.可回收利用，节能环保。
附图说明
图1为一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的局部连接结构示意图。
图2为实施例3中的缺口结构示意图。
附图标记为：1-碳纤维环，2-开口，2’-缺口。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”，“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
实施例1
如图1所示，一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，包括：若干相互连接的碳纤维环1，每个碳纤维环上设有一开口2；开口用于方便的将碳纤维环彼此连接。
所述碳纤维环相互串连呈线状。类似于锁链的结构，碳纤维环前后串连，成为链状，而一个碳纤维环与三个或以上碳纤维环串连，则可形成面状。线状串连的多个碳纤维环可用于再加工为布料等。
所述碳纤维环为圆形。
所述单个碳纤维环的直径在2-4mm之间。单位面积上碳纤维环的数量越多，电磁屏蔽效果越好。
所述碳纤维电磁屏蔽材料可缝纫或可与其他织物复合。用于缝纫的线可从碳纤维环中穿过，使碳纤维电磁屏蔽材料可缝纫拼接，与其他织物等复合，可应用于高档电子器材的包装材料、服装等领域。
实施例2
一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，用于生产碳纤维环的原丝在预氧化前定型为环状，并裁出开口，包括如下步骤：
S1.将用于生产碳纤维环的原丝沿一定型棒螺旋缠绕，经过预氧化和碳化处理后，将螺旋缠绕的碳化原丝沿定型棒切开一条缝，形成多个圆环状的碳化环；
S2.将碳化环从定型棒上退下，采用机械或手工方法将碳化环串连为线状或面状；
S3.表面处理和上浆；表面处理和上浆使碳化环成为具有优异特性的碳纤维环，上浆后开口的量断面上的毛刺被包裹，避免使用中令人产生不适。
S4.后续处理。包括后续的干燥包装等步骤。
所述定型棒的形状为圆柱形。
所述原丝在螺旋缠绕的螺纹间距不小于0.05mm。避免碳化环切开后相互粘连难以退下和进一步的串连操作。
所述原丝直径不小于0.02mm。原丝直径过小会使碳纤维环的强度不够，在加工和使用中易损坏；原丝直径在纺丝时可调整控制。
实施例3
如图2所示，与实施例2类似，其不同之处在于，将螺旋缠绕的碳化原丝沿定型棒切开时，不是切一条缝，而是切一个具有一定宽度的缺口2’，该缺口的宽度由内向外逐渐增大，且该缺口的宽度在经S3处理前略大于碳化原丝直径，在经S3处理后略小于碳化原丝直径。
具有一定宽度的缺口可以更容易的将一个碳化环穿套入另一个碳化环，在经过S3的表面处理和上浆后缺口的两断面变厚，缺口宽度减小，碳纤维环的直径增大，碳纤维环难以再从缺口处通过，有效阻止相互串连的碳纤维环松脱。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

Claims (9)

1.一种耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，其特征在于，包括：若干相互连接的碳纤维环，每个碳纤维环上设有一开口。
2.如权利要求1所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，其特征在于，所述碳纤维环相互串连呈线状或面状。
3.如权利要求2所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，其特征在于，所述碳纤维环为圆形、椭圆、三角形、矩形、正多边形中的一种或多种。
4.如权利要求3所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，其特征在于，所述单个碳纤维环的直径在1-15mm之间。
5.如权利要求4所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料，其特征在于，所述碳纤维电磁屏蔽材料可缝纫或可与其他织物复合。
6.一种用于权利要求1所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，其特征在于，用于生产碳纤维环的原丝在预氧化前定型为环状，并裁出开口，包括如下步骤：
S1.将用于生产碳纤维环的原丝沿一定型棒螺旋缠绕，经过预氧化和碳化处理后，将螺旋缠绕的碳化原丝沿定型棒切开，形成多个碳化环；
S2.将碳化环从定型棒上退下，采用机械或手工方法将碳化环串连为线状或面状；
S3.表面处理和上浆；
S4.后续处理。
7.如权利要求6所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，其特征在于，所述定型棒的形状为圆柱形、椭圆柱形、三角柱形、立方体形、正多边体形中的一种。
8.如权利要求7所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，其特征在于，所述原丝在螺旋缠绕的螺纹间距不小于0.05mm。
9.如权利要求6所述的耐弯折的碳纤维电磁屏蔽材料的生产方法，其特征在于，所述原丝直径不小于0.02mm。
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