CN111517831B - 金属-碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金属‑碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法与应用。所述制备方法包括：对原始碳纳米管泡沫进行无定形碳的二次沉积，获得沉积后的碳纳米管泡沫材料，将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于化学气相沉积设备的反应腔室中，并使金属前驱体分布于所述碳纳米管泡沫材料上游；使反应腔室升温至1050～1150℃，之后至少向反应腔室内通入还原气体，使金属前驱体被热还原，从而在沉积后的碳纳米管泡沫材料的表面和内部均匀负载金属颗粒，获得金属‑碳纳米管泡沫复合材料。本发明的金属‑碳纳米管泡沫复合材料具有优异的屏蔽效能、一定的力学强度、柔韧性和压缩稳定性，密度小，在制备弹性电磁屏蔽材料中具有广泛应用前景。

Description

金属-碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法与应用
技术领域
本发明涉及一种电磁屏蔽材料的制备方法，具体涉及一种弹性具有电磁屏蔽性能的负载金属的碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法与应用，属于复合材料技术领域。
背景技术
第五代无线系统(5G)时代的到来，以及电子设备的持续发展为人类生活带来了极大的便利的同时，电磁信息泄漏，电磁环境污染和电磁干扰(EMI)也伴随着电子设备出现，对人类的生活造成了很大的危害(S.Gupta,N.-H.Tai,Carbon materials and theircomposites for electromagnetic interference shielding effectiveness in X-band,Carbon 152(2019)159-187.)。因此，高性能电磁波屏蔽材料正在成为减轻电磁波污染的强大组件。金属由于其优异的导电性而具有良好的电磁屏蔽性能，但是金属的高密度和低耐腐蚀性限制了它们的实际应用。与传统的金属基材料相比，导电聚合物复合材料(CPC)具有较低的密度，设计灵活性，轻松成型和高耐腐蚀的特性，成为一种替代的材料。金属填料和碳基填料是常用的CPC的导电填料，但是由于金属基填料分散性差和大重量增加的困扰。炭黑(CB)、碳纤维(CF)、石墨烯和碳纳米管(CNT)的碳基填料受到越来越多的研究关注。研究发现CPC中负载7wt％的多壁CNT和15wt％的单壁CNT才能满足商业EMI材料的基本要求，即EMI屏蔽效能(SE)应该大于20dB。进一步增加导电填料的负载量可以改善EMI屏蔽性能，但是高负载的导电碳基填料肯定会带来分散问题和结块问题，最终将损害CPC的EMI屏蔽和机械性能。
与分散材料相反，当被用作导电骨架时，3D海绵结构在实现高填充量和轻质方面具有优势。任等人报道了厚度1.0mm，密度为0.06g/cm3的高导电石墨烯/聚二甲基硅氧烷海绵(≈2S cm-1)，在X波段的比SE(SSE)为333dB cm3 g-1(Z.Chen,C.Xu,C.Ma,W.Ren,H.M.Cheng,Lightweight and flexible graphene foam composites for high-performance electromagnetic interference shielding,Adv Mater 25(9)(2013)1296-300.)。在这种复合材料中，聚二甲基硅氧烷作为结构支撑组分，有助于稳定疲劳测试下的EMI屏蔽性能。曾等使用冷冻干燥方法组装多孔多壁CNT/水性聚氨酯(WPU)复合材料，制备的复合材料在8.2-12.4GHz频率下的SSE为1148dB cm3g-1，密度为0.02g/cm3，厚度为2.3mm(Z.Zeng,H.Jin,M.Chen,W.Li,L.Zhou,Z.Zhang,Lightweight and anisotropic porousMWCNT/WPU composites for ultrahigh performance electromagnetic interferenceshielding,Advanced Functional Materials 26(2)(2016)303-310.)。然而，聚合物的引入将限制其在极端条件下使用。对于大功率和/或便携式电子设备中使用的下一代EMI屏蔽材料，应进一步优化EMI屏蔽性能。
综上所述，现有技术主要存在以下缺点：1)传统的金属材料虽然具有较高的电磁屏蔽效能，但是密度大，限制了其进一步的应用；2)导电高分子电磁屏蔽材料虽然成本低密度小，但是高的屏蔽性能和优异的力学性能不能兼得。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种金属-碳纳米管泡沫复合材料及其制备方法，以克服现有技术中的不足。
本发明的另一目的还在于提供所述金属-碳纳米管泡沫复合材料的应用。
为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：
本发明实施例提供了一种金属-碳纳米管泡沫复合材料的制备方法，其包括：
将碳纳米管泡沫置于化学气相沉积设备的反应腔室中；
使所述反应腔室升温至1000～1100℃，之后至少向所述反应腔室内通入碳源和还原气体，从而对所述碳纳米管泡沫进行无定形碳的二次沉积，获得沉积后的碳纳米管泡沫材料；
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于化学气相沉积设备的反应腔室中，并使金属前驱体分布于所述沉积后的碳纳米管泡沫材料上游；
使所述反应腔室升温至1050～1150℃，之后至少向所述反应腔室内通入还原气体，使金属前驱体被热还原，从而在沉积后的碳纳米管泡沫材料的表面和内部均匀负载金属颗粒，获得金属-碳纳米管泡沫复合材料。
在一些实施方案中，所述制备方法包括：
将碳纳米管泡沫置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1000～1100℃时，向所述反应腔室内通入载气、碳源和还原气体，并保温10～60min，之后降温，获得所述沉积后的碳纳米管泡沫材料。
在一些实施方案中，所述制备方法包括：
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1050～1150℃时，向所述反应腔室内通入载气和还原气体，并保温5～15min，使金属前驱体被热还原，之后降温，获得所述金属-碳纳米管泡沫复合材料。
本发明实施例还提供了由前述方法制备的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其包括碳纳米管泡沫材料和金属颗粒，所述金属颗粒均匀负载于所述碳纳米管泡沫材料的表面和内部。
进一步地，所述金属-碳纳米管泡沫复合材料中金属颗粒的含量为10～20wt％。
进一步地，所述金属-碳纳米管泡沫复合材料的密度为0.02～0.04g/cm3，X波段屏蔽效能为76～82dB，电导率为200～800S/m，具有柔韧性，能够弯折90～180°而不断裂，压缩至其厚度的80％并进行5次压缩循环，其力学性能仍保持，并没有受到破坏。
本发明实施例还提供了前述金属-碳纳米管泡沫复合材料于制备弹性电磁屏蔽材料中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
1)本发明提供的制备方法可以在原始碳纳米管泡沫表面和内部均匀负载上金属颗粒，获得的弹性具有电磁屏蔽性能的负载金属的金属-碳纳米管泡沫复合材料具有优异的屏蔽效能，质量很轻，具有一定的力学强度；并且在不使用任何聚合物基体的情况下，具有柔韧性和压缩稳定性，其密度约为0.02-0.04g/cm3，比常用的固态聚合物复合材料小约60倍；
2)本发明制备的金属-碳纳米管泡沫复合材料的金属的负载量可以通过控制金属前驱体的量和反应时间来调控；
3)本发明用到的材料就是碳纳米管泡沫、氢气等还原性气体、氩气等惰性气体不是有毒危险物品，符合绿色环保的概念；
4)本发明的制备工艺简单，可为制造超轻而柔软的产品提供指导EMI屏蔽材料，为生产下一代EMI屏蔽设备铺平了道路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一典型实施例中一种无定形碳沉积碳纳米管泡沫材料的制备流程图。
图2和图3是本发明一典型实施例中一种弹性具有电磁屏蔽性能的镍-碳纳米管泡沫复合材料的制备方法流程图。
图4是本发明一典型实施例中原始碳纳米管泡沫、无定形碳沉积后的碳纳米管泡沫、镍-碳纳米管泡沫复合材料(亦可称为“镀镍碳纳米管泡沫”)在X波段的屏蔽效能测试结果对比图。
图5a、图5b、图5c分别是本发明一典型实施例中原始碳纳米管泡沫、镍-碳纳米管泡沫复合材料、无定形碳沉积后的碳纳米管泡沫的SEM图像。
图6是本发明一典型实施例中镍-碳纳米管泡沫复合材料的循环压缩图像。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，其主要是通过CVD(即化学气相沉积)法制备一种负载金属的具有超强EMI屏蔽性能的超轻质、柔性CNT泡沫的方法。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
碳纳米管(简称CNT)是由单层或多层石墨片层卷曲而成的一维纳米材料，具有独特结构和众多优良的物性，如质量轻、力学性能优越、结构柔韧性好、以及化学稳定性和耐高温特性，尤为重要的一点是碳纳米管对比其电磁屏蔽材料是最好的屏蔽材料。因此，碳纳米管的轻质、柔性和较高电导率特性决定了碳纳米管有望作为新型电磁屏蔽的理想材料。
本发明的制备原理在于：本发明的金属-碳纳米管泡沫复合材料是通过化学气相沉积(CVD)工艺合成的，然后通过二次CVD工艺由无定形碳(AC)增强和金属的负载。在不使用任何聚合物基体的情况下，泡沫具有柔韧性和压缩稳定性，因为AC已焊接了相邻CNT之间的连接点。同时，AC可以桥接CNT之间的电子传输路径，从而提高电导率和EMI屏蔽性能。金属-碳纳米管泡沫复合材料的密度约0.02-0.04g/cm3，比常用的固态聚合物复合材料小约60倍。总体而言，这项发明可为制造超轻而柔软的产品提供指导EMI屏蔽材料，为生产下一代EMI屏蔽设备铺平了道路。
其中，化学气相沉积(CVD)是一种化工技术，该技术主要是利用含有薄膜元素的一种或几种气相化合物或单质、在衬底表面上进行化学反应生成薄膜的方法。化学气相淀积是近几十年发展起来的制备无机材料的新技术。化学气相淀积法已经广泛用于提纯物质、研制新晶体、淀积各种单晶、多晶或玻璃态无机薄膜材料。这些材料可以是氧化物、硫化物、氮化物、碳化物，也可以是III-V、II-IV、IV-VI族中的二元或多元的元素间化合物，而且它们的物理功能可以通过气相掺杂的淀积过程精确控制。
本发明实施例的一个方面提供了一种金属-碳纳米管泡沫复合材料的制备方法，其包括：
将碳纳米管泡沫置于化学气相沉积设备的反应腔室中；
使所述反应腔室升温至1000～1100℃，之后至少向所述反应腔室内通入碳源和还原气体，从而对所述碳纳米管泡沫进行无定形碳的二次沉积，获得沉积后的碳纳米管泡沫材料；
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于化学气相沉积设备的反应腔室中，并使金属前驱体分布于所述沉积后的碳纳米管泡沫材料上游；
使所述反应腔室升温至1050～1150℃，之后至少向所述反应腔室内通入还原气体，使金属前驱体被热还原，从而在沉积后的碳纳米管泡沫材料的表面和内部均匀负载金属颗粒，获得金属-碳纳米管泡沫复合材料。
在一些实施方案中，所述制备方法具体包括：
将碳纳米管泡沫置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1000～1100℃时，向所述反应腔室内通入载气、碳源和还原气体，并保温10～60min，之后降温，获得所述沉积后的碳纳米管泡沫材料。
在一些实施方案中，所述沉积后的碳纳米管泡沫材料包含由具有自支撑能力的3D网络结构组成的多孔结构，所述多孔结构的孔隙率为92％～96％，所含孔洞的孔径为10nm～300μm，密度为0.017～0.077g/cm3，所述碳纳米管泡沫材料的厚度为0.5～5mm，X波段屏蔽效能为50～102dB。该沉积后的碳纳米管泡沫材料具有优异的屏蔽效能，并且密度和厚度都可控，质量小，柔韧性好，屏蔽效能稳定性优异。
本发明利用浮动CVD法生长的碳纳米管泡沫，将乙烯等作为碳源，通入载体和碳源对原始的碳纳米管泡沫进行无定形碳的二次沉积。经过二次沉积后，可以进行碳纳米管泡沫的节点焊接，碳纳米管泡沫由原来的易坍塌的网路结构变为具有自支撑能力的3D网络结构。由于碳纳米管优异的导电性，使泡沫对电磁波有较高的反射，剩余的电磁波进入泡沫内部，泡沫的多孔结构会使得电磁波在内部进行多次反射，而在内部耗散，从而导致了高的吸收效能。
在本发明中，沉积的反应时间可以调控最终获得的碳纳米管泡沫材料的密度，沉积时间越长碳纳米管泡沫材料的密度越大。
在一些实施方案中，所述制备方法包括：至少采用浮动催化化学气相沉积法制得所述碳纳米管泡沫。
进一步地，所述原始碳纳米管泡沫的密度为0.007～0.009g/cm3，厚度为2～2.5cm。
在一些实施方案中，所述制备方法包括：采用5～15℃/min的升温速率将所述反应腔室内的温度升温至1000～1100℃。
在一些实施方案中，二次沉积的无定形碳与碳纳米管泡沫的质量比为108：89～768：89。
进一步地，二次沉积的碳源可以为气相碳源，如乙烯等，也可以是液相碳源，例如乙醇、甲苯等，但不限于此。
进一步地，所述还原气体可以是氢气，但不限于此，
进一步地，所述惰性气体可以是Ar，但不限于此，
在一些实施方案中，所述制备方法包括：向所述反应腔室内通入所述载气的速率为200～250sccm。
进一步地，所述制备方法包括：向所述反应腔室内通入所述还原气体的速率为200～250sccm。
进一步地，所述制备方法包括：向所述反应腔室内通入所述还原气体和碳源的速率分别为120～160sccm、60～80sccm。
在一些实施方案中，所述制备方法具体包括：
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1050～1150℃时，向所述反应腔室内通入载气和还原气体，并保温5～15min，使金属前驱体被热还原，之后降温，获得所述金属-碳纳米管泡沫复合材料。
在本发明中，金属的负载量可以通过控制金属前驱体的量和反应时间来调控。
在一些实施方案中，所述制备方法包括：采用5～15℃/min的升温速率将所述反应腔室内的温度升温至1050～1150℃。
在一些实施方案中，所述金属前驱体与沉积后的碳纳米管泡沫材料的质量比为10：1～20：1。
进一步地，所述金属前驱体可以包括氯化镍(NiCl)、氯化铁(FeCl3)等，但不限于此。
进一步地，所述还原气体可以是氢气(H2)，但不限于此，
进一步地，所述惰性气体可以是Ar，但不限于此，
在一些实施方案中，所述制备方法包括：向所述反应腔室内通入所述载气的速率为180～250sccm。
进一步地，所述制备方法包括：向所述反应腔室内通入所述还原气体的速率为70～90sccm。
本发明实施例的另一个方面还提供了由前述方法制备的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其包括碳纳米管泡沫材料和金属颗粒，所述金属颗粒均匀负载于所述碳纳米管泡沫材料的表面和内部。
进一步地，所述金属-碳纳米管泡沫复合材料中金属颗粒的含量为10～20wt％。在本发明中，金属的负载量可以通过控制金属前驱体的量和反应时间来调控。
进一步地，所述金属颗粒的粒径为1～2μm。
进一步地，所述金属-碳纳米管泡沫复合材料的密度为0.02～0.04g/cm3，X波段屏蔽效能为76～82dB，电导率为200～800S/m，具有柔韧性且能够弯折90～180°而不断裂，具有压缩稳定性，经测试，压缩至其厚度的80％并进行5次压缩循环，其力学性能仍保持，并没有受到破坏。
本发明实施例的另一个方面还提供了前述金属-碳纳米管泡沫复合材料于制备弹性电磁屏蔽材料中的应用。
综上所述，本发明制备的金属-碳纳米管泡沫复合材料具有优异的屏蔽效能，质量很轻，具有一定的力学强度；并且在不使用任何聚合物基体的情况下，具有柔韧性和压缩稳定性，其密度约为0.02-0.04g/cm3，比常用的固态聚合物复合材料小约60倍；同时制备工艺简单，在制备弹性电磁屏蔽材料中具有广泛应用前景。
通过应连同所附图式一起阅读的以下具体实施方式将更完整地理解本发明。本文中揭示本发明的详细实施例；然而，应理解，所揭示的实施例仅具本发明的示范性，本发明可以各种形式来体现。因此，本文中所揭示的特定功能细节不应解释为具有限制性，而是仅解释为权利要求书的基础且解释为用于教示所属领域的技术人员在事实上任何适当详细实施例中以不同方式采用本发明的代表性基础。
实施例1如图1-图3所示，一种弹性具有电磁屏蔽性能的负载金属镍的碳纳米管泡沫复合材料的制备方法具体技术步骤如下：
1)原始碳纳米管泡沫：将浮动CVD生产的碳纳米管纤维收集缠绕于收集轴上。
2)样品制备：将原始碳纳米管泡沫用激光切成规则的矩形。
3)二次沉积：请参阅图1所示，将步骤2)中的原始碳纳米管泡沫放入石英舟内，把石英舟推入石英管中间，上好石英管两端的法兰，然后通氩气排除石英管内的空气。氩气流量为200～250sccm，以10℃/min的速率升温至1000～1100℃，打开氢气和乙烯阀门，流量分别为120～160sccm、60～80sccm。反应时间分别为10min、20min、30min、40min、60min。反应时间结束后关闭氢气和乙烯阀门，让管式炉自然降温至室温，取出石英舟，得到最终的具有电磁屏蔽性能的碳纳米管泡沫材料，其厚度、密度等测试数据请参见表1和表2。
表1 1mm厚不同沉积时间的碳纳米管泡沫材料的屏蔽效能和密度
Figure BDA0002479781700000081
表2沉积时间20min不同厚度的碳纳米管泡沫材料的屏蔽效能和密度
t(cm) ρ(g/cm<sup>3)</sup> SE(dB)
0.05 0.035 63.83305
0.08 0.018 79.41215
0.1 0.015 84.15
0.2 0.02 92.69666
0.3 0.02 102.7261
0.5 0.066 102.7483
4)将NiCl·6H2O放入烘箱中，设置温度为100-150℃，干燥2-3h除水。
5)将得到的NiCl块体研磨成粉末状。
6)将NiCl粉末和步骤3)得到的无定形碳沉积后碳纳米管泡沫材料同时放入管式炉内(位置如图3所示)，装好法兰后开始热还原。设置反应温度为1050-1150℃，升温速率5-15℃/min，氩气流量180-250sccm，氢气流量70-90sccm，还原时间为5-15min。装好法兰后，打开氩气开关排出管式炉内空气，然后开始升温，等到温度升至反应温度时，打开氢气开关，反应5-15min后关闭氢气开关，等到温度降至室温后，关闭氩气开关取出样品，获得镍-碳纳米管泡沫复合材料(亦即图3中的“镀镍碳纳米管泡沫”)，其密度为0.02-0.04g/cm3，电导率为200-800S/m。
经测试，本发明一典型实施例中原始碳纳米管泡沫、无定形碳沉积后的碳纳米管泡沫和镍-碳纳米管泡沫复合材料在X波段的屏蔽效能测试结果对比图请参阅图4。本发明一典型实施例中原始碳纳米管泡沫、镍-碳纳米管泡沫复合材料、无定形碳沉积后的碳纳米管泡沫的SEM图像分别请参阅图5a、图5b、图5c，从图5b可以清晰得出，金属颗粒分布于所述碳纳米管泡沫材料的表面和内部。本发明一典型实施例中镍-碳纳米管泡沫复合材料的循环压缩图像请参阅图6，表明其具有柔韧性和压缩稳定性。
本发明的各方面、实施例、特征及实例应视为在所有方面为说明性的且不打算限制本发明，本发明的范围仅由权利要求书界定。在不背离所主张的本发明的精神及范围的情况下，所属领域的技术人员将明了其它实施例、修改及使用。
在本发明案中标题及章节的使用不意味着限制本发明；每一章节可应用于本发明的任何方面、实施例或特征。
在本发明案通篇中，在将组合物描述为具有、包含或包括特定组份之处或者在将过程描述为具有、包含或包括特定过程步骤之处，预期本发明教示的组合物也基本上由所叙述组份组成或由所叙述组份组成，且本发明教示的过程也基本上由所叙述过程步骤组成或由所叙述过程步骤组组成。
除非另外具体陈述，否则术语“包含(include、includes、including)”、“具有(have、has或having)”的使用通常应理解为开放式的且不具限制性。
应理解，各步骤的次序或执行特定动作的次序并非十分重要，只要本发明教示保持可操作即可。此外，可同时进行两个或两个以上步骤或动作。
此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。
尽管已参考说明性实施例描述了本发明，但所属领域的技术人员将理解，在不背离本发明的精神及范围的情况下可做出各种其它改变、省略及/或添加且可用实质等效物替代所述实施例的元件。另外，可在不背离本发明的范围的情况下做出许多修改以使特定情形或材料适应本发明的教示。因此，本文并不打算将本发明限制于用于执行本发明的所揭示特定实施例，而是打算使本发明将包含归属于所附权利要求书的范围内的所有实施例。此外，除非具体陈述，否则术语第一、第二等的任何使用不表示任何次序或重要性，而是使用术语第一、第二等来区分一个元素与另一元素。

Claims (16)

1.一种金属-碳纳米管泡沫复合材料的制备方法，其特征在于包括：
将碳纳米管泡沫置于化学气相沉积设备的反应腔室中；
使所述反应腔室升温至1000～1100℃，之后向所述反应腔室内通入碳源和还原气体，从而对所述碳纳米管泡沫进行无定形碳的二次沉积，获得沉积后的碳纳米管泡沫材料；
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于化学气相沉积设备的反应腔室中，并使金属前驱体分布于所述沉积后的碳纳米管泡沫材料上游，所述金属前驱体为氯化镍；
使所述反应腔室升温至1050～1150℃，之后向所述反应腔室内通入还原气体，使金属前驱体被热还原，从而在沉积后的碳纳米管泡沫材料的表面和内部均匀负载金属颗粒，获得金属-碳纳米管泡沫复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：
将碳纳米管泡沫置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1000～1100℃时，向所述反应腔室内通入载气、碳源和还原气体，并保温10～60min，之后降温，获得所述沉积后的碳纳米管泡沫材料。
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述沉积后的碳纳米管泡沫材料包含由具有自支撑能力的3D网络结构组成的多孔结构，所述多孔结构的孔隙率为92%～96%，所含孔洞的孔径为10nm～300μm，密度为0.017～0.077 g/cm3，所述碳纳米管泡沫材料的厚度为0.5～5mm，X波段屏蔽效能为50～102 dB。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：采用浮动催化化学气相沉积法制得所述碳纳米管泡沫。
5. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碳纳米管泡沫的密度为0.007～0.009 g/cm3，厚度为2～2.5cm。
6. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于包括：采用5～15 ℃/min的升温速率将所述反应腔室内的温度升温至1000～1100℃；和/或，二次沉积的无定形碳与碳纳米管泡沫的质量比为108：89～768：89；
和/或，向所述反应腔室内通入所述载气的速率为200～250sccm；和/或，向所述反应腔室内通入所述还原气体的速率为200～250sccm；和/或，向所述反应腔室内通入所述还原气体和碳源的速率分别为120～160sccm、60～80sccm。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述碳源包括气相碳源，所述气相碳源的来源包括乙烯。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于包括：
将沉积后的碳纳米管泡沫材料、金属前驱体置于所述反应腔室内；
向所述反应腔室内通入作为载气的惰性气体，以将反应腔室内的空气排出；
当所述反应腔室内的温度升温至1050～1150℃时，向所述反应腔室内通入载气和还原气体，并保温5～15 min，使金属前驱体被热还原，之后降温，获得所述金属-碳纳米管泡沫复合材料。
9. 根据权利要求1或8所述的方法，其特征在于包括：采用5～15 ℃/min的升温速率将所述反应腔室内的温度升温至1050～1150℃；和/或，所述金属前驱体与沉积后的碳纳米管泡沫材料的质量比为10：1～20：1。
10.根据权利要求2或8所述的方法，其特征在于：所述还原气体包括氢气；和/或，所述惰性气体包括Ar。
11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于包括：向所述反应腔室内通入所述载气的速率为180～250sccm；和/或，向所述反应腔室内通入所述还原气体的速率为70～90sccm。
12.由权利要求1-11中任一项所述方法制备的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其包括碳纳米管泡沫材料和金属颗粒，所述金属颗粒均匀负载于所述碳纳米管泡沫材料的表面和内部。
13.根据权利要求12所述的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其特征在于：所述金属-碳纳米管泡沫复合材料中金属颗粒的含量为10～20wt%。
14. 根据权利要求12所述的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其特征在于：所述金属颗粒的粒径为1～2 μm。
15. 根据权利要求12所述的金属-碳纳米管泡沫复合材料，其特征在于：所述金属-碳纳米管泡沫复合材料的密度为0.02～0.04 g/cm3，X波段屏蔽效能为76～82 dB，电导率为200～800S/m，能够弯折90～180°而不断裂，压缩至其厚度的80%并进行5次压缩循环，其力学性能仍保持。
16.如权利要求12-15中任一项所述的金属-碳纳米管泡沫复合材料于制备弹性电磁屏蔽材料中的应用。
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