CN1170891C - 一种防电磁辐射的吸波材料 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种防电磁辐射的吸波材料，其特点是一种由分子筛基微粉和银粉混合而成的组合物，它可以在其中加入高分子粘结剂作为涂层材料使用，也可以与制造防电磁辐射部件的原料混合使用。本发明的材料可应用于手机、电脑、电视等，它具有很好的吸收电磁辐射波的效果，如用于手机时，850-980MHZ和1700-1900MHZ电磁辐射吸收率＞15分贝，信号衰减小于10%，而且还具有密度低，抗氧化、耐腐蚀、制造简单、成本低等优点，是一种应用范围广、市场前景好的产品。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波辐射防护技术，更确切地说是一种防电磁波辐射的吸波材料。
背景技术
随着现代科技的高速发展，越来越多的电气和电子设备渗透到各个角落，人们在充分享受现代生活的方便和舒适的同时，一种无形的环境污染——电磁环境的污染问题也日益突出。例如当今无线通讯的迅速发展，使无线电传播方式日益增多，移动式电话由于功能齐全，携带方便，备受人们的青睐，但其电磁波泄露已日益引起人们的关注。研究证明，微波电磁辐射可引起生物机体、中枢神经、心血管系统、眼晶状体、血液等方面的疾患；还有家用微波炉，其加热原理是用微波加热，微波是一种电磁波，在使用中同样有一个安全问题，炉内的微波有可能泄漏出来，而大量地微波辐射同样会对人体造成伤害。因此世界各国都意识到这个问题，相继开展电磁辐射危害及防护的研究，并制定出电磁辐射卫生标准。
我国经过二十多年的探索，对吸波材料的研究已有相当的基础。目前国内研究的吸波材料主要有无机和有机两大类：无机材料包括铁氧体吸波材料、金属微粉吸波材料，多晶铁纤维吸波材料，其中铁氧体吸波材料在电磁波吸收剂领域一直占有重要地位，特别是在VHF/UHF频段，其吸波效果优越，但铁氧体吸收剂在频率更高的频段，吸收效果不理想，此外，铁氧体吸收剂还存在密度大、耐侯性差等缺点。金属粉吸收剂由于具有稳定性好、微波磁导率较大、介电常数大等特性，因而研究较为活跃，但还存在一些问题如低频磁导率小、比重太大以及抗氧化、耐酸碱腐蚀能力差等问题；近年来发展起来的有机吸波材料包括导电高聚物吸波材料、手征媒质吸波材料，其中导电高聚物吸收材料在微波段呈现良好的雷达波吸收特性，但在低频段基磁损耗极低。手征媒质吸收材料，能有效地提高吸收率，展宽吸收道，但是该种材料需要较大的厚度，而且耐温、耐湿性差，目前尚不能用作涂层材料。
发明内容
本发明的目的是克服已有技术的缺点，提出一种密度低、抗氧化、耐腐蚀、吸波效果好且成本低的防电磁波辐射的吸波材料。
本发明的主要技术方案：以微晶质分子筛基微粉和银粉为主要原料通过混合得到的一种防电磁辐射的吸波材料。
本发明的吸波材料是一种组合物，是由分子筛基微粉和银粉通过简单的机械混合而成的组合物，它们的重量百分含量：分子筛基微粉为7-50％、银粉50-93％。
本发明的吸波材料的具体应用方法：
(1)在其中加入粘结剂，制成涂层材料，直接涂在防电磁辐射部件的表层，涂层厚度为0.01-0.90mm，所述的粘结剂包括环氧树脂、聚氨酯树脂在内的高分子粘结剂，其加入量应使涂料的浓度满足喷枪喷涂的要求，一般加入量为分子筛基微粉和银粉总重量与粘结剂的重量比为20～50∶100。
(2)将分子筛基微粉和银粉的混合物混入制造防电磁辐射的部件的原料中使用，其加入量为制造防电磁辐射部件的原料重量的3-40％，该加入量根据部件要求，应满足达到最好的防辐射效果和最小的信号衰减。该方法与喷涂的方法可起到同样的效果。
所述的分子筛基微粉是按下述方法制造：
(a)原料的预处理：以重质中间基石油沥青、中间基煤质沥青、石油焦等为原料，采用物理粉碎法将含碳原料破碎、磨粉，使其为150-200目的细粉，活化剂也须经过破碎、磨粉，所述的活化剂为NaOH、KOH、Fe(NO3)3、Co(NO3)3和Ni(NO3)2混合物，
(b)活化剂的复配：将粉碎的NaOH、KOH、Fe(NO3)3、Co(NO3)3、Ni(NO3)2按1∶0.5～4.5∶0.02～3.2∶0～2.8∶0～2.2的比例复配混合，制得复配活化剂，
(c)原料的配比一：按步骤(a)含碳原粉/步骤(b)复配活化剂＝1∶0.2～10的比例分别称取原料细粉，在机械搅拌下混合均匀，然后静置至少一昼夜，使其充分接触，
(d)原料配比二：按含碳原粉/复配活化剂＝1∶0.2～10的比例分别称取原料，然后将活化剂溶于等体积的蒸馏水中，再将含碳原粉倒入并充分搅拌，使其混合均匀，
(e)炭化与活化：将步骤(c)或步骤(d)混合后的原料装入反应釜，在氮气气氛中或减压条件下逐步升高反应温度至300-600℃炭化5～200min，再升温至500-1200℃活化1-200min，然后停止加热，待冷至200℃取出反应釜，在氮气保护下冷却至室温，
(f)洗涂与干燥：将反应产物从反应釜中取出，利用蒸馏水采用少量多次的方法洗涤至pH＝7左右，然后置于烘箱中在100-120℃干燥一昼夜即得分子筛基微粉。
所述的银粉，其颗粒度为100-800目，它是市购产品。
所述的粘结剂包括环氧树脂、聚氨酯树脂在内的高分子粘结剂，其作用是保证吸波材料牢固地附着在防电磁辐射的部件上。
本发明的优点和效果：
本发明的材料可以应用于手机、电视机、电脑等，用于手机时将本发明的材料制成涂层材料喷涂在手机天线或天线帽上或手机壳体内部，也可以混入制造手机天线或壳体的原料中。用于电视、电脑时，可将本发明材料喷涂在显示器外壳内表层，也可混入制造显示器的外壳原料中；本发明的材料由于是将分子筛基微粉和银粉相结合，因此具有很好的吸收电磁辐射的效果，如用于手机时，850-980MHZ和1700-1900MHZ电磁辐射吸收率＞15分贝，而且不影响手机的信号和通话质量。用于电视、电脑时，辐射波平均衰减在10分贝以上；此外，本发明材料还具有密度低、抗氧化、耐腐蚀、制造简单、成本低等优点，是一种应用范围广、市场前景好的产品。
具体实施方式
下面通过具体实例进一步说明本发明的特点。
实例1
本实例是制造分子筛基微粉。具体制备：按照含碳原粉/复配活化剂粉＝1∶3的比例，依上述炭化、活化等处理后所得的分子筛基微粉基本物理性能如下：
比表面积：3734.90m2/g； 中孔表面积：2697.63m2/g；
微孔孔容：0.92cm3/g； 平均微孔孔径：0.60nm；
中孔孔容：1.84cm3/g； 平均孔径：2.36nm；
总孔容：2.21cm3/g； 堆积密度：0.23g/ml。
实例2--实例5
实例2-实例5的主料(用实例1的分子筛基微粉和银粉)的配比见表1。其制备方法：将主料和辅料环氧树脂混匀至满足喷枪喷涂要求的浓度，也可以将主料混入制造防电磁辐射部件的原料中使用。
表1
| 项目 | 实例2 | 实例3 | 实例4 | 实例5 |
| 分筛基微粉，kg | 10 | 15 | 20 | 45 |
| 银粉，kg | 90 | 85 | 80 | 55 |
Claims (3)
1.一种防电磁辐射的吸波材料，其特征在于它是一种混合而成的组合物，具体组成及其重量百分含量：
分子筛基微粉7-50％、100-800目银粉50-93％，所述的分子筛基微粉是由下述方法制得：
(a)原料的预处理：以重质中间基石油沥青、中间基煤质沥青、石油焦等为原料，采用物理粉碎法将含碳原料破碎、磨粉，使其为150-200目的细粉，活化剂也须经过破碎、磨粉，所述的活化剂为NaOH、KOH、Fe(NO3)3、Co(NO3)3和Ni(NO3)2混合物，
(b)活化剂的复配：将粉碎的NaOH、KOH、Fe(NO3)3、Co(NO3)3、Ni(NO3)2按1∶0.5～4.5∶0.02～3.2∶0～2.8∶0～2.2的比例复配混合，制得复配活化剂，
(c)原料的配比一：按步骤(a)含碳原粉/步骤(b)复配活化剂＝1∶0.2～10的比例分别称取原料细粉，在机械搅拌下混合均匀，然后静置至少一昼夜，使其充分接触，
(d)原料配比二：按含碳原粉/复配活化剂＝1∶0.2～10的比例分别称取原料，然后将活化剂溶于等体积的蒸馏水中，再将含碳原粉倒入并充分搅拌，使其混合均匀，
(e)炭化与活化：将步骤(c)或步骤(d)混合后的原料装入反应釜，在氮气气氛中或减压条件下逐步升高反应温度至300-600℃炭化5～200min，再升温至500-1200℃活化1-200min，然后停止加热，待冷至200℃取出反应釜，在氮气保护下冷却至室温，
(f)洗涂与干燥：将反应产物从反应釜中取出，利用蒸馏水采用少量多次的方法洗涤至pH＝7左右，然后置于烘箱中在100-120℃干燥一昼夜即得分子筛基微粉。
2.权利要求1所述的吸波材料的应用方法，其特征在于：其中可加入粘结剂辅料制成涂层材料，将其涂在防电磁辐射部件的表层，涂层厚度为0.01-0.90mm，所述的粘结剂包括环氧树脂、聚氨酯树脂在内的高分子粘结剂，其加入量为分子筛基微粉和银粉总重量与粘结剂重量比为20～50∶100。
3.权利要求1所述的吸波材料的应用方法，其特征在于：分子筛基微粉和银粉的混合物直接混入制造防电磁辐射部件的原料中使用，其加入量为用于制造防电磁辐射部件原料重量的3-40％。
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