CN115500067B - 一种低反射磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种低反射磁‑电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料，属于材料技术领域。本发明提供了一种制备低反射磁‑电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料的方法，所述方法将打孔工艺和发泡技术相结合在磁‑电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料内部引入贯穿孔与微孔结构，缩短了发泡过程中的发泡剂浸渍时间，增加了材料与电磁波的阻抗匹配，同时，打孔过程形成的贯穿孔结构降低了材料表面对电磁波的反射表面积，使其成为微波吸收层，进而使更多的电磁波可以进入材料的内部而不被反射，另外，贯穿孔与微孔结构增加了材料内部对电磁波的多重反射和散射，扩展了电磁波的传播路径同时增强了电磁波的衰减，从而赋予材料低反射特征。

Description

一种低反射磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料
技术领域
本发明涉及一种低反射磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料，属于材料技术领域。
背景技术
电磁辐射是指电场和磁场的交互变化产生电磁波，电磁波向空中发射或汇汛的现象。电磁辐射污染则是指电磁辐射对环境造成的各种电磁干扰和对人体有害的现象。由于广播、电视、微波和通信技术的发展，它们工作时产生的各种不同波长频率的电磁波充斥空间，当电磁辐射强度超过人类所能承受的限度并使其健康和共生环境受到影响时，即产生了电磁辐射污染。
研究表明，电磁辐射污染的危害极大。因此，开发高性能的电磁屏蔽材料来满足电磁辐射污染的防护需要具有重要意义。与此同时，航空航天、军用、民用、通讯和精密设备等领域不仅对电磁屏蔽材料的抗电磁干扰能力提出高要求，还需要其具有柔性、轻质的特点以扩展应用场景并减少能源消耗。综上，电磁辐射污染防护领域迫切需要轻量化的高性能电磁屏蔽材料。
优异的电导率是获得出色电磁屏蔽性能的首要条件，但这往往需要在电磁屏蔽材料中填充高含量的导电填料（如碳纳米管、石墨烯和金属等），不仅会引起电磁屏蔽材料界面与空气间的阻抗不匹配，使大量的电磁波反射（＞90%），造成严重的二次反射污染问题，还会导致加工难度增大、柔性降低和材料成本增加等问题。此外，这些填充在电磁屏蔽材料中的导电填料往往是均匀的导电体系，这使得电磁屏蔽材料表面的阻抗不匹配是固定的，即使添加磁性物质也难以调低其反射系数。因此，开发兼具低反射特征和高屏蔽性能的轻量化电磁屏蔽材料成为目前亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种制备电磁屏蔽复合材料的方法，所述方法包括如下步骤：
负载步骤：将碳系填料、石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、相容剂和发泡基料混合后挤出成片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；重复负载步骤至少两次，每次重复负载步骤时，调整碳系填料在单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中的含量使其与前一次负载步骤使用的含量不同，得到至少两份碳系填料负载量不同的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；
结合步骤：将负载步骤制得的至少两份单层磁-电双功能聚氨酯复合材料结合，得到多层磁-电双功能聚氨酯复合材料；
打孔步骤：在结合步骤制得的多层磁-电双功能聚氨酯复合材料上打孔，得到打孔复合材料；
发泡步骤：将打孔步骤制得的打孔复合材料进行发泡，得到碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫；在碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫的一侧喷涂一层高导电材料，得到电磁屏蔽复合材料。
在本发明的一种实施方式中，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料的含量为1~9wt%，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为9：1~1：1，相容剂的含量为0.5~1wt%。
在本发明的一种实施方式中，所述负载步骤中，重复负载步骤至少两次，每次重复负载步骤时，调整碳系填料在单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中的含量使其较前一次负载步骤使用的含量增加，得到至少两份碳系填料负载量不同的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；所述结合步骤中，按照碳系填料负载量从大到小的顺序将负载步骤制得的至少两份单层磁-电双功能聚氨酯复合材料结合，得到多层磁-电双功能聚氨酯复合材料。
在本发明的一种实施方式中，所述负载步骤中，重复负载步骤至少三次，每次重复负载步骤时，调整碳系填料在单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中的含量使其较前一次负载步骤使用的含量梯度增加，得到至少三份碳系填料负载量形成梯度的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；所述结合步骤中，按照碳系填料负载量从大到小的顺序将负载步骤制得的至少三份单层磁-电双功能聚氨酯复合材料结合，得到梯度结构的多层磁-电双功能聚氨酯复合材料。
在本发明的一种实施方式中，第一次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为2：1；第二次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为4：1；第三次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为6：1。
在本发明的一种实施方式中，所述打孔步骤为：按照孔中心间距100~500μm在多层磁-电双功能聚氨酯复合材料上打边长50~150μm的正方形孔，得到打孔复合材料。
在本发明的一种实施方式中，所述混合为物理共混或化学共混；所述物理共混的条件为：于180~220°C下熔融共混。
在本发明的一种实施方式中，所述发泡为物理发泡；所述物理发泡为超临界气体发泡；所述超临界气体发泡为：将打孔复合材料放入预热至50~80°C的高压反应釜中，注入5~20MPa发泡气体后在50~100°C下保压1~5h，保压结束后，以1~10MPa/s的速率泄压至常压，泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至80~120°C的高压反应釜中，通入5~15Mpa已加热至80~120℃的发泡气体后在80~120°C下保压15~60min，保压结束后，以1~10MPa/s的速率泄压至常压，得到碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫。
在本发明的一种实施方式中，所述喷涂为：在碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫碳纳米管含量高的一侧喷涂一层高导电材料，得到电磁屏蔽复合材料。
在本发明的一种实施方式中，所述碳系填料为石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、纳米石墨片、石墨、炭黑富勒烯或金属中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述溶剂为N-N二甲基甲酰胺、己烷、戊烷、庚烷、辛烷、乙醇、甲醇、异丙醇、乙二醇、丙酮、苯胺、丁酮、氯仿、二甲胺、二甲亚砜、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、正庚醇、四氢呋喃、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、乙酸丁酯、三氯甲烷、甲酸、三氯乙烯或N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述相容剂为热塑性聚氨酯弹性体的马来酸酐接枝物。
在本发明的一种实施方式中，所述发泡基料为聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、硅橡胶、热塑性聚苯乙烯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性共聚酯弹性体、热塑性聚酰胺弹性体或热塑性聚氨酯弹性体中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述打孔的孔形为方形、圆形或三角形中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述超临界气体发泡使用的发泡气体为二氧化碳、氮气、空气、氦气、氩气、石油醚、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、二氯甲烷或三氯氟甲烷中的至少一种。
在本发明的一种实施方式中，所述高导电材料为导电银胶或本征型导电高分子材料中的至少一种；所述导电银胶为树脂基导电银胶、金属基导电银胶或碳基导电银胶中的至少一种。
本发明还提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料是使用上述方法制得的。
本发明还提供了上述方法或上述电磁屏蔽复合材料在制备电子通讯设备、航空航天设备或医疗保健设备中的应用。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供了一种制备低反射磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料的方法，所述方法为：将碳系填料、石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、相容剂和发泡基料混合后挤出成片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；重复负载步骤至少两次，每次重复负载步骤时，调整碳系填料在单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中的含量使其与前一次负载步骤使用的含量不同，得到至少两份碳系填料负载量不同的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；将至少两份单层磁-电双功能聚氨酯复合材料结合，得到多层磁-电双功能聚氨酯复合材料；在多层磁-电双功能聚氨酯复合材料上打孔，得到打孔复合材料；将打孔复合材料进行发泡，得到碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫；在碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫的一侧喷涂一层高导电材料，得到电磁屏蔽复合材料。
一方面，本发明的方法将打孔工艺和发泡技术相结合在磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料内部引入贯穿孔与微孔结构，缩短了发泡过程中的发泡剂浸渍时间，增加了材料与电磁波的阻抗匹配，同时，打孔过程形成的贯穿孔结构降低了材料表面对电磁波的反射表面积，使其成为微波吸收层，进而使更多的电磁波可以进入材料的内部而不被反射，另外，贯穿孔与微孔结构增加了材料内部对电磁波的多重反射和散射，扩展了电磁波的传播路径同时增强了电磁波的衰减，从而赋予磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料低反射特征。
另一方面，本发明的方法通过喷涂工艺在碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫的一侧引入高导电树脂基银胶作为强反射层，使入射电磁波从碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫一侧入射时先进入泡沫内部被吸收衰减，剩余电磁波到达高导电银胶层后被反射回泡沫内部被进一步吸收，最终入射电磁波“低反射-梯度吸收-反射-再吸收”的电磁波衰减机制使磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料兼具低反射特征和高屏蔽性能。
综上，本发明将打孔工艺、发泡技术和喷涂工艺相结合，通过简易可行、低成本、可规模化生产的方法制得了磁-电双功能梯度结构电磁屏蔽复合材料，实现了高性能电磁屏蔽复合材料的低反射特征调控，在制备电子通讯设备、航空航天设备、医疗保健设备等方面极具应用前景。
附图说明
图1：还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的扫描电镜图。
图2：电磁屏蔽复合材料的制备工艺流程图。
图3：梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag的内部结构及物质组成。图3中，a为T/C123/MG-Ag的孔洞结构扫描电镜图，b为T/C123/MG-Ag的导电银胶层扫描电镜图，c为T/C123/MG-Ag的截面元素分布图。
图4：单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG的电磁性能。图4中，a为T/C1/MG、T/C2/MG和T/C3/MG的磁滞回线，b为T/C1/MG、T/C2/MG和T/C3/MG的电导率。
图5：梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的电磁屏蔽性能。图5中，a为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET），b为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag的总屏蔽效能（SET）与频率之间的关系变化曲线，c为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag的反射效能（SER）与频率之间的关系变化曲线。
图6：梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的反射（R）、吸收（A）、透射（T）功率参数。图6中，a为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag在X波段的平均反射功率（R）、吸收功率（A）和透射功率（T），b为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag的反射功率（R）与频率之间的关系变化曲线，c为T/C123/MG-Ag、T/C222/MG-Ag和T/C321/MG-Ag的吸收功率（A）和透射功率（T）与频率之间的关系变化曲线。
图7：梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG和梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG于发泡前后在X波段的平均反射功率（R）。图7中，a为发泡前（Solid），b为发泡后（Foam）。
图8：梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-N、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag-N和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag-N在X波段的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET）。
图9：梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C246/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C369/MG-Ag的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET）。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
下述实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
下述实施例中涉及的氧化石墨烯、乙二醇、六水合氯化铁、水合肼、碳纳米管、热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和树脂基导电银胶均购自上海泰坦科技股份有限公司；下述实施例中涉及的聚氨酯颗粒购自万华化学；下述实施例中涉及的双螺杆挤出机购自南京科亚。
下述实施例中涉及的还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的制备过程为：将0.3g氧化石墨烯加入130mL乙二醇中超声20min使其均匀分散，得到分散液；在分散液中加入2g六水合氯化铁，搅拌均匀后加入1g NaOH和10mL水合肼，得到混合液；将混合液转移至特氟龙内衬的不锈钢高压反应釜中，在200°C条件下放置10h后自然冷却至室温（25°C），得到还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子分散液；将还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子分散液离心取沉淀；将沉淀用去离子水和乙醇交替清洗至pH等于7后在60°C烘箱中干燥4h，得到还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子（粉末状）。
使用电子显微镜观察还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子，观察结果见图1。从图1可知，制得的还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子呈现表面褶皱状的片层结构，球形四氧化三铁颗粒锚定在石墨烯纳米片表面，表明还原氧化石墨烯负载四氧化三铁复合粒子制备成功。
实施例1：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本实施例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法包括如下步骤（具体步骤可见图2）：
1、负载
将10g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG；
将20g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG；
将30g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG；
2、结合
将单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG使用真空辅助热压机结合（T/C2/MG位于中间，T/C1/MG和T/C3/MG分别位于T/C2/MG的两侧），得到1.5mm厚的梯度结构聚氨酯复合材料；
3、打孔
使用打孔机按照孔中心间距300μm在梯度结构聚氨酯复合材料上打边长100μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
4、发泡
将打孔复合材料放入预热至60°C的高压反应釜中，注入12MPa二氧化碳气体后在60°C下保压2h，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至100°C的高压反应釜中，通入10Mpa已加热至90℃的二氧化碳气体后在100°C下保压30min，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），得到2mm厚的碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG；使用喷枪在梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG的T/C3/MG所在的一侧喷涂一层树脂基导电银胶后放入80°C烘箱中加热10min使其固化，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag（即电磁屏蔽复合材料）。
实施例2：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本实施例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法包括如下步骤：
1、负载
将20g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG；
2、结合
将三片单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG使用真空辅助热压机结合，得到1.5mm厚的梯度结构聚氨酯复合材料；
3、打孔
使用打孔机按照孔中心间距300μm在梯度结构聚氨酯复合材料上打边长100μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
4、发泡
将打孔复合材料放入预热至60°C的高压反应釜中，注入12MPa二氧化碳气体后在60°C下保压2h，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至100°C的高压反应釜中，通入10Mpa已加热至90℃的二氧化碳气体后在100°C下保压30min，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），得到2mm厚的碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG；使用喷枪在梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG的其中一侧喷涂一层树脂基导电银胶后放入80°C烘箱中加热10min使其固化，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag（即电磁屏蔽复合材料）。
实施例3：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本实施例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法包括如下步骤：
1、负载
将10g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG；
将20g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机（在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG；
将30g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG；
2、结合
将单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG使用真空辅助热压机结合（T/C2/MG位于中间，T/C1/MG和T/C3/MG分别位于T/C2/MG的两侧），得到1.5mm厚的梯度结构聚氨酯复合材料；
3、打孔
使用打孔机按照孔中心间距300μm在梯度结构聚氨酯复合材料上打边长100μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
4、发泡
将打孔复合材料放入预热至60°C的高压反应釜中，注入12MPa二氧化碳气体后在60°C下保压2h，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至100°C的高压反应釜中，通入10Mpa已加热至90℃的二氧化碳气体后在100°C下保压30min，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），得到2mm厚的碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG；使用喷枪在梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG的T/C1/MG所在的一侧喷涂一层树脂基导电银胶后放入80°C烘箱中加热10min使其固化，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag（即电磁屏蔽复合材料）。
实施例4：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本实施例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法包括如下步骤：
1、负载
将20g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG；
将40g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C4/MG；
将60g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C6/MG；
2、结合
将单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C4/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C6/MG使用真空辅助热压机结合（T/C4/MG位于中间，T/C2/MG和T/C6/MG分别位于T/C4/MG的两侧），得到1.5mm厚的梯度结构聚氨酯复合材料；
3、打孔
使用打孔机按照孔中心间距300μm在梯度结构聚氨酯复合材料上打边长100μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
4、发泡
将打孔复合材料放入预热至60°C的高压反应釜中，注入12MPa二氧化碳气体后在60°C下保压2h，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至100°C的高压反应釜中，通入10Mpa已加热至90℃的二氧化碳气体后在100°C下保压30min，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），得到2mm厚的碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C246/MG；使用喷枪在梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C246/MG的T/C6/MG所在的一侧喷涂一层树脂基导电银胶后放入80°C烘箱中加热10min使其固化，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C246/MG-Ag（即电磁屏蔽复合材料）。
实施例5：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本实施例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法包括如下步骤：
1、负载
将30g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG；
将60g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C6/MG；
将90g碳纳米管、10g石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、10g热塑性聚合物的马来酸酐接枝物和1kg聚氨酯颗粒通过双螺杆挤出机在200°C下熔融共混后，通过模头挤出并裁剪成0.5m×0.5m×0.5mm（长×宽×厚）的片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C9/MG；
2、结合
将单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C6/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C9/MG使用真空辅助热压机结合（T/C6/MG位于中间，T/C3/MG和T/C9/MG分别位于T/C6/MG的两侧），得到1.5mm厚的梯度结构聚氨酯复合材料；
3、打孔
使用打孔机按照孔中心间距300μm在梯度结构聚氨酯复合材料上打边长100μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
4、发泡
将打孔复合材料放入预热至60°C的高压反应釜中，注入12MPa二氧化碳气体后在60°C下保压2h，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至100°C的高压反应釜中，通入10Mpa已加热至90℃的二氧化碳气体后在100°C下保压30min，保压结束后，以5MPa/s的速率泄压至常压（0.1MPa），得到2mm厚的碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C369/MG；使用喷枪在梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C369/MG的T/C9/MG所在的一侧喷涂一层树脂基导电银胶后放入80°C烘箱中加热10min使其固化，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C369/MG-Ag（即电磁屏蔽复合材料）。
对比例1：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本对比例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法为：在实施例1的基础上，去除打孔步骤，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-N（即电磁屏蔽复合材料）。
对比例2：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本对比例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法为：在实施例2的基础上，去除打孔步骤，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag-N（即电磁屏蔽复合材料）。
对比例3：一种电磁屏蔽复合材料及其制备方法
本对比例提供了一种电磁屏蔽复合材料，所述电磁屏蔽复合材料的制备方法为：在实施例3的基础上，去除打孔步骤，得到梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag-N（即电磁屏蔽复合材料）。
实验例1：电磁屏蔽复合材料的性能实验
本实施例提供了电磁屏蔽复合材料的性能实验，实验过程如下：
实验一：使用电子显微镜观察实施例1制得的梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag的孔洞结构和导电银胶层以及横截面，并且，使用EDS能谱分析实施例1制得的梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag的截面中Fe和Ag元素的分布，观察及分析结果见图3。
实验二：使用振动样品磁强计（VSM）检测实施例1制得的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG的磁滞回线，并且，使用万用表检测实施例1制得的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG的电导率，检测结果见图4。
实验三：使用矢量网络分析仪（VNA）检测并计算实施例1~3制得的梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET），并根据检测结果绘制总屏蔽效能（SET）和反射效能（SER）与频率之间的变化曲线，检测及绘制结果见图5。
实验四：使用矢量网络分析仪（VNA）检测并计算实施例1~3制得的梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag在X波段的平均反射功率（R）、吸收功率（A）和透射功率（T），并根据检测结果绘制平均反射功率（R）、吸收功率（A）和透射功率（T）与频率之间关系的变化曲线，检测及绘制结果见图6。
实验五：使用矢量网络分析仪（VNA）检测并计算实施例1~3制得的梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG和梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG于发泡前后在X波段的平均反射功率（R），检测结果见图7。
实验六：使用矢量网络分析仪（VNA）检测并计算实施例1~3和对比例1~3制得的梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-N、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag-N和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag-N在X波段的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET），检测结果见图8。
实验七：使用矢量网络分析仪（VNA）检测并计算实施例1和实施例4~5制得的梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-A2和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-3的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET），检测结果见图9。
从图3可知，发泡后通孔呈现规则的长方体结构（图3a），泡孔大小~10μm，有利于电磁波的通过，降低其反射；复合泡沫一侧~60μm导电银胶与聚氨酯复合泡沫紧密结合，表明T/C/MG/Ag复合材料的成功制备（图3b）；通过EDS能谱分析（图3c），看到复合材料内Fe元素均匀分布在上层T/C/MG层，Ag元素分布在下层导电银胶层，Ag元素呈现明亮的能谱带，表明Ag元素的致密分布，此外，Fe元素和Ag元素之间存在明显的分界线，进一步表明T/C/MG/Ag复合材料的成功制备。
从图4可知，随着非磁性碳纳米管含量增加，单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C1/MG、单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C2/MG和单层磁-电双功能聚氨酯复合材料T/C3/MG的磁性逐渐降低，电导率逐渐升高，磁饱和强度分别为~5.8、3.9、2.8emu/g，电导率分别为0.02、0.1、0.48S/m，表明它们之间成功形成电磁梯度。
从图5可知，梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的平均反射效能（SER）、吸收效能（SEA）和总屏蔽效能（SET）分别为：0.7dB、89.5dB、90.2dB，1.5dB、94.2dB、95.7dB，2.5dB、97.5dB、100dB，表明它们兼具低反射特征和高屏蔽性能；并且，随着正向导电梯度降低（从T/C123变为T/C321），在整个X波段，梯度结构碳纳米管/石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的的总屏蔽效能（SET）增加，而反射效能（SER）仅略有增加，表明梯度结构设计可以有效提升电磁屏蔽效能并调控对电磁波的反射。
从图6可知，随着正向导电梯度的减小（从T/C123到T/C321），梯度结构碳纳米管/石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的反射功率逐渐增加，它们的平均反射功率系数（R）分别为：0.15、0.28、0.43，吸收功率系数（A）分别为：0.85、0.72、0.57，透射功率系数（T）分别为：1.2×10-9、3.0×10-10、1.8×10-10，表明梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag分别平均有85%、72%、57%的电磁波被吸收，仅有1.2×10-7%、3.0×10-8%、1.8×10-8%的电磁穿透复合泡沫；并且，在整个X波段，梯度结构碳纳米管/石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫的反射系数（R）随着正向导电梯度的减小而提升，表明对电磁波反射的增加，吸收功率系数（A）随着正向导电梯度的减小而降低，表明对电磁波的吸收降低；梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫的最小反射功率系数（R）分别为：T/C123/MG-Ag：在10.3GHz Rmin=0.098Amax=0.902，T/C222/MG-Ag：在12GHz Rmin=0.15Amax=0.85，T/C321/MG-Ag：在11.9GHz Rmin=0.31Amax=0.69，表明T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag分别仅有9.8%、15%、31%的电磁波被反射，90.2%、85%、69%的电磁波被吸收。综上，磁-电双功能梯度结构设计可以在碳纳米管质量分数为2%，石墨烯负载四氧化三铁质量分数为1%时（即T/C123/MG-Ag），获得90.2dB的高电磁屏蔽性能和低至0.15的反射功率系数，反射效能SER仅为0.7dB，吸收功率系数A值高达0.85，表明屏蔽了99.9999999%的电磁波且有85%的电磁波被吸收，此外，在10.3GHz时，最小反射功率系数R值低至0.098，表明仅有9.8%的电磁波被反射。
从图7可知，在整个X波段，梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG和梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG于发泡前的反射功率系数均大于发泡后的反射功率系数，表明超临界流体发泡过程降低了梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫对电磁波的反射；随着电磁梯度的减小，梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG、梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG和梯度结构碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG于发泡前的平均反射功率系数（R）分别为：0.46、0.65、0.7，于发泡后的平均反射功率系数（R）分别为：0.17、0.38、0.46。
从图8可知，无打孔过程时，总屏蔽效能（SET）大幅降低，分别从梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的90.2、95.7和100dB降低至梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-N、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag-N和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag-N的81.2、86.3和90.8dB，而反射效能（SER）升高，分别从梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag的0.7、1.5和2.5dB增加至梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C123/MG-Ag-N、梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C222/MG-Ag-N和梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C321/MG-Ag-N的0.8、1.9和2.6dB，这一结果表明打孔过程更加有利于梯度结构复合泡沫兼具低反射特征和高屏蔽性能。
从图9可知，当梯度结构内碳纳米管：还原氧化石墨烯负载四氧化三铁比例增加至2：1、4：1、6：1，梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C246/MG-Ag的电磁屏蔽性能较梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C/MG-Ag进一步提升，而反射进一步降低；当碳纳米管：还原氧化石墨烯负载四氧化三铁比例增加至3：1、6：1、9：1，梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C369/MG-Ag的电磁屏蔽性能较梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫T/C/MG-Ag大幅降低，而反射升高。因此，确定碳纳米管：还原氧化石墨烯负载四氧化三铁比例为2：1、4：1、6：1时，梯度结构磁-电双功能碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/导电银胶/聚氨酯复合泡沫具有最佳的电磁屏蔽性能（兼具低反射和高屏蔽性能）。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
负载步骤：将碳系填料、石墨烯负载四氧化三铁复合粒子、相容剂和发泡基料于180~220°C下熔融共混后挤出成片材，得到单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；重复负载步骤至少三次，每次重复负载步骤时，调整碳系填料在单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中的含量使其较前一次负载步骤使用的含量梯度增加，得到至少三份碳系填料负载量形成梯度的单层磁-电双功能聚氨酯复合材料；
结合步骤：所述结合步骤中，按照碳系填料负载量从大到小的顺序将负载步骤制得的至少三份单层磁-电双功能聚氨酯复合材料结合，得到梯度结构的多层磁-电双功能聚氨酯复合材料；
打孔步骤：在结合步骤制得的多层磁-电双功能聚氨酯复合材料上打孔，得到打孔复合材料；
发泡步骤：将打孔步骤制得的打孔复合材料进行物理发泡，得到碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫；在碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫碳纳米管含量高的一侧喷涂一层高导电材料，得到电磁屏蔽复合材料；
所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料的含量为1~9wt%，相容剂的含量为0.5~1wt%；
所述打孔步骤为：按照孔中心间距100~500μm在多层磁-电双功能聚氨酯复合材料上打边长50~150μm的正方形孔，得到打孔复合材料；
第一次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为2：1；第二次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为4：1；第三次进行负载步骤时，所述单层磁-电双功能聚氨酯复合材料中，碳系填料和石墨烯负载四氧化三铁复合粒子的质量比为6：1；
所述物理发泡为超临界气体发泡；所述超临界气体发泡为：将打孔复合材料放入预热至50~80°C的高压反应釜中，注入5~20MPa发泡气体后在50~100°C下保压1~5h，保压结束后，以1~10MPa/s的速率泄压至常压，泄压结束后，取出发泡体；将发泡体放入预热至80~120°C的高压反应釜中，通入5~15Mpa已加热至80~120℃的发泡气体后在80~120°C下保压15~60min，保压结束后，以1~10MPa/s的速率泄压至常压，得到碳纳米管/还原氧化石墨烯负载四氧化三铁/聚氨酯复合泡沫。
2.如权利要求1所述的制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述碳系填料为石墨烯、碳纤维、碳纳米管、石墨烯、碳纳米纤维、纳米石墨片、石墨、炭黑富勒烯或金属中的至少一种。
3.如权利要求1所述的制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述相容剂为热塑性聚氨酯弹性体的马来酸酐接枝物。
4.如权利要求1所述的制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述发泡基料为聚氨酯、聚丙烯、聚乙烯、聚乳酸、硅橡胶、热塑性聚苯乙烯弹性体、热塑性聚烯烃弹性体、热塑性共聚酯弹性体、热塑性聚酰胺弹性体或热塑性聚氨酯弹性体中的至少一种。
5.如权利要求1所述的制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述超临界气体发泡使用的发泡气体为二氧化碳、氮气、空气、氦气、氩气、石油醚、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷、庚烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、二氯甲烷或三氯氟甲烷中的至少一种。
6.如权利要求1所述的制备电磁屏蔽复合材料的方法，其特征在于，所述高导电材料为导电银胶或本征型导电高分子材料中的至少一种；所述导电银胶为树脂基导电银胶、金属基导电银胶或碳基导电银胶中的至少一种。
7.一种电磁屏蔽复合材料，其特征在于，所述电磁屏蔽复合材料是使用权利要求1~6任一项所述的方法制得的。
8.权利要求1~6任一项所述的方法或权利要求7所述的电磁屏蔽复合材料在制备电子通讯设备、航空航天设备或医疗保健设备中的应用。
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