CN118175825B - 高性能屏蔽吸波膜及相关器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种高性能屏蔽吸波膜及相关器件。屏蔽吸波膜包括:至少两个电磁波吸波层,所述电磁波吸波层的材料为具有叠层有序空穴结构的吸波材料;屏蔽层,所述屏蔽层设置在相邻两个所述电磁波吸波层之间,且所述屏蔽层设置有作为屏蔽间隙的通孔,所述通孔的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层相邻的两个所述电磁波吸波层。本申请的方案能够提高屏蔽吸波膜的吸波屏蔽性能。
Description
技术领域
本申请涉及电磁兼容技术领域,特别是涉及高性能屏蔽吸波膜及相关器件。
背景技术
近几年来,随着电子信息技术的飞速发展,大功率、高速率的电子元器件和设备需要高度集成化和小型化,这些都会不可避免地会引起电磁辐射干扰,损害人体健康。由于电子元件对电磁场的高灵敏度,任何微小干扰都可能导致设备在高度集成的电子装置中发生故障。如果没有任何电磁干扰(EMI)屏蔽的电子设备暴露在附近设备产生的电磁场中,电子设备将很容易发生故障。
虽相关技术提供了通过屏蔽层和吸收层相互配合进行电磁吸波和屏蔽的方案,但该相关技术的吸波屏蔽性能较差。
上述的陈述仅用于提供与本申请有关的背景技术信息,而不必然地构成现有技术。
发明内容
本申请主要解决的技术问题是提供一种高性能屏蔽吸波膜及相关器件,能够提高屏蔽吸波膜的吸波屏蔽性能。
为解决上述技术问题,本申请采用的一个技术方案是:提供一种高性能屏蔽吸波膜,该高性能屏蔽吸波膜包括至少两个电磁波吸波层和屏蔽层,所述电磁波吸波层的材料为具有叠层有序空穴结构的吸波材料;所述屏蔽层设置在相邻两个所述电磁波吸波层之间,且所述屏蔽层设置有作为屏蔽间隙的通孔,所述通孔的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层相邻的两个所述电磁波吸波层。
为解决上述技术问题,本申请采用的另一个技术方案是:提供一种器件,所述器件包括上述的高性能屏蔽吸波膜。
本申请提出的方案在屏蔽层两侧均设置有电磁波吸波层,屏蔽层具有通孔,该通孔的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层相邻的两个所述电磁波吸波层,如此使得部分电磁波可以通过屏蔽层的间隙穿到吸波层,以通过电磁波吸波层吸收这部分电磁波,屏蔽层和电磁波吸波层可以互补吸收电磁波;且将电磁波吸波层的材料设置为具有叠层有序空穴结构的吸波材料,其中,吸波材料的叠层有序空穴结构是指吸波材料会经过分层处理(例如刻蚀处理)而形成叠层结构,并且,吸波材料叠层中的相邻两层之间构成多个孔道(即空穴),叠层中的空穴较为有序地排列,如此,电磁波能够在叠层有序空穴结构内部经过多次的反射吸收,使得当电磁波射入通过均匀叠层有序空穴结构的吸波材料制成的电磁波吸波层时,部分电磁波会被表面的电磁波吸波层反射回去,从而减少电磁波进入物体内部的数量;并且即使有电磁波穿过表面的电磁波吸波层,也会被屏蔽层屏蔽;即使有电磁波穿过表面的电磁波吸波层和屏蔽层,也会在屏蔽层另一侧设置的电磁波吸波层叠层有序空穴结构内部经过多次的反射吸收从而反射回去,如此通过均匀叠层有序空穴结构的吸波材料制成的至少两个电磁波吸波层的交替反射,以及和屏蔽层的相互配合,可以大幅提升屏蔽吸波膜对电磁波的反射吸收量,从而大幅减少电磁波穿透屏蔽吸波膜进入物体内部的数量,即大幅提高了屏蔽吸波膜对电磁波的反射吸收效果。
上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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为本申请高性能屏蔽吸波膜一实施例的结构示意图;
图2为具有叠层有序空穴结构的吸波材料的微观结构示意图;
图3为具有叠层有序空穴结构的吸波材料的理想结构示意图;
图4为本申请的均匀叠层钛碳化硅的微观结构示意图;
图5为本申请的膨化后的钛碳化硅的示意图;
图6为本申请的钛碳化硅改性材料和普通的钛碳化硅材料的屏蔽性能的对比示意图;
图7为本申请的钛碳化硅改性材料和普通的钛碳化硅材料的导热性能的对比示意图;
图8为本申请高性能屏蔽吸波膜另一实施例的结构示意图;
图9为通过对比例1的方法制得的钛碳化硅改性材料的电镜示意图;
图10为通过实施例3的方法制得的钛碳化硅改性材料的电镜示意图;
图11为对比例2中屏蔽吸波膜的结构示意图;
图12为本申请高性能屏蔽吸波膜又一实施例的结构示意图;
图13为对比例2和实施例13的吸波性能的对比示意图;
图14为本申请高性能屏蔽吸波膜再一实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本申请的保护范围。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请;本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
在本申请实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片),除非另有明确具体的限定。
在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。
在本申请实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本文中以范围格式呈现量、比率和其他数值。应理解,此类范围格式是用于便利及简洁起见,且应灵活地理解,不仅包含明确地指定为范围限制的数值,而且包含涵盖于所述范围内的所有个别数值或子范围,如同明确地指定每一数值及子范围一般。
如果没有特别的说明,本申请的所有步骤可以顺序进行,也可以随机进行,还可以并列进行,优选是顺序进行的。例如,所述方法包括步骤(a)和(b),表示所述方法可包括顺序进行的步骤(a)和(b),也可以包括顺序进行的步骤(b)和(a),还可以是步骤(a)和(b)同时并行。例如,所提到所述方法还可包括步骤(c),表示步骤(c)可以任意顺序加入到所述方法,例如,所述方法可以包括步骤(a)、(b)和(c),也可包括步骤(a)、(c)和(b),也可以包括步骤(c)、(a)和(b)等。
相关技术中虽然公开了通过屏蔽层和吸收层相互配合进行电磁吸波和屏蔽。但是相关技术认为吸收层的构成可以根据实际使用情况设置,只需确保其具有吸收电磁波的功能即可。该相关技术忽略了吸波层的吸波材料在屏蔽层和吸波层相互配合中的作用。
基于此,如图1所示,本申请提出一种高性能屏蔽吸波膜10,该高性能屏蔽吸波膜10包括至少两个电磁波吸波层11和屏蔽层12。所述屏蔽层12设置在相邻两个所述电磁波吸波层11之间,且所述屏蔽层12设置有作为屏蔽间隙的通孔121,所述通孔121的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层12相邻的两个所述电磁波吸波层11;所述电磁波吸波层11的材料为具有叠层有序空穴结构的吸波材料。
本申请提出的方案在屏蔽层12两侧均设置有电磁波吸波层11,屏蔽层12具有通孔121,该通孔121的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层12相邻的两个所述电磁波吸波层11,如此使得部分电磁波可以通过屏蔽层12的间隙穿到吸波层,以通过电磁波吸波层11吸收这部分电磁波,屏蔽层12和电磁波吸波层11可以互补吸收电磁波;且将电磁波吸波层11的材料设置为具有叠层有序空穴结构的吸波材料,其中,吸波材料的叠层有序空穴结构是指吸波材料会经过分层处理(例如刻蚀处理)而形成叠层结构,并且,吸波材料叠层中的相邻两层之间构成多个孔道(即空穴),如图2所示,叠层中的空穴较为有序地排列,如此,如图3所示,电磁波能够在叠层有序空穴结构内部经过多次的反射吸收,使得当电磁波射入通过均匀叠层有序空穴结构的吸波材料制成的电磁波吸波层11时,部分电磁波会被表面的电磁波吸波层11反射回去,从而减少电磁波进入物体内部的数量;并且即使有电磁波穿过表面的电磁波吸波层11,也会被屏蔽层12屏蔽;即使有电磁波穿过表面的电磁波吸波层11和屏蔽层12,也会在屏蔽层12另一侧设置的电磁波吸波层11叠层有序空穴结构内部经过多次的反射吸收从而反射回去,如此通过均匀叠层有序空穴结构的吸波材料制成的至少两个电磁波吸波层11的交替反射,以及和屏蔽层12的相互配合,可以大幅提升屏蔽吸波膜10对电磁波的反射吸收量,从而大幅减少电磁波穿透屏蔽吸波膜10进入物体内部的数量,即大幅提高了屏蔽吸波膜10对电磁波的反射吸收效果。
其中,上述的具有叠层有序空穴结构的吸波材料可以是具有叠层有序空穴结构的MAX相材料或MXenes材料。
示例性地,上述的具有叠层有序空穴结构的吸波材料可以是具有叠层有序空穴结构的Ti3SiC2、Ti3AlC2、Ti2AlC、Ti2AlN、Zr2SnC或Cr2GaN等。
较为优选的是,上述的具有叠层有序空穴结构的吸波材料是具有叠层有序空穴结构的Ti3SiC2,其中Ti3SiC2既有金属的特性,在常温下有很好的导热性能和导电性能,相对较低的维氏硬度和较高的弹性模量;在常温下有延展性,可以像金属一样进行加工,在高温下具有塑性;同时,它又具有陶瓷材料的性能,有高的屈服强度、高熔点、高热稳定性和良好的抗氧化性能,在高温下能保持高强度,如此本申请的吸波材料具有较佳的散热性能和吸波性能,且对于不同的频段具有良好的电磁吸波屏蔽作用,其在30Mhz—18Ghz具有优异的电磁波吸收性能,具有叠层有序空穴结构的Ti3SiC2吸波材料较常规吸波性能提升近30dB。
较为优选的是,叠层有序空穴结构中的空穴为类椭圆状,且空穴的长轴为200nm—400nm,类椭圆状的短轴为130nm—210nm,如此,叠层有序空穴结构中的空穴的尺寸相对较大,如此具有叠层有序空穴结构的吸波材料能够更好地对电磁波进行反射吸收。当然,在其他实施例中,叠层有序空穴结构中的空穴也可以为圆形、锥形或柱形等其他形状。
可选地,叠层有序空穴结构中的弯曲处共价键合,如此吸波材料在弯曲处还能形成有效连接,能够维持良好的有序空穴形态,如此接合处的界面热阻也相对较小,增强了传热效果,从而可以维持较好的散热效果。
此外,可以在吸波材料的叠层有序空穴结构中的空穴内填充吸波物质和/或散热物质,以提高吸波材料的吸波性能和散热性能。
以具有叠层有序空穴结构的Ti3SiC2为例,其制备过程可以为:
提供钛碳化硅原料;对钛碳化硅原料进行刻蚀处理,得到如图4所示的均匀叠层钛碳化硅;将所述均匀叠层钛碳化硅和膨化剂混合,得到均匀混合物;将所述均匀混合物置于还原气氛中升温至95℃—105℃并保温0.3h—1h,接着升温至145℃—155℃并保温0.5h—1.5h,得到如图5所示的具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅,该钛碳化硅的叠层有序空穴结构可如图2所示。这种制备方法通过控制均匀叠层钛碳化硅的膨化反应温度的反应时间,以及上升过程中维持的温度时间,使得钛碳化硅能够逐步膨化至形成叠层有序空穴结构,可以避免钛碳化硅膨化速度过快导致结构出现断裂,可以维持其叠层有序空穴网络形态,从而通过该制备方法可以制得吸波性能和导热性能较佳的钛碳化硅。具体地,在100摄氏度时保持维持30min使其逐步膨化,避免膨胀速度过快导致结构出现断裂,影响整体的网络;在150摄氏度时反应1h,使其膨化到最优状态,并且维持其形态结构。
在一实施例中,可以先将均匀叠层钛碳化硅均匀分散到溶剂中,得到均匀叠层钛碳化硅溶液;然后加入适量的膨化剂,搅拌一段时间后在预定温度下干燥,得到均匀混合物。其中,为了提高均匀叠层钛碳化硅分散效果,可以先将均匀叠层钛碳化硅加入到适量的溶剂中,以预定转速搅拌一段时间,然后超声分散一段时间,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液(即上述的均匀叠层钛碳化硅溶液)。此外,预定温度小于膨化剂的分解温度,例如膨化剂为碳酸氢钠,预定温度可以小于50℃。在其他实施例中,膨化剂也可为正丁胺等,在此不做限制。
可选地,膨化剂与均匀叠层钛碳化硅之间的比例关系可以在一定范围内,例如在“1:1.5—1:3”范围内,并且可通过调节膨化剂和均匀叠层钛碳化硅之间的比例关系,可以调节钛碳化硅的膨化程度,使得钛碳化硅具有不同的屏蔽性能。比较优选的是,膨化剂与均匀叠层钛碳化硅之间的质量比例为1:2,如图6所示,相比于不使用膨化剂制得的无膨化状态的钛碳化硅(即图6中所示的普通Ti3SiC2),按照此比例制得的钛碳化硅(即图6中所示的均匀叠层膨化Ti3SiC2)在30Mhz—18Ghz具有优异的电磁波吸收性能,均匀叠层膨化Ti3SiC2复合磁性材料屏蔽性能提升近30dB。
在一个具体的示例中,可以将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液;然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的均匀混合物。
可选地,膨化还原处理过程中的还原气氛可以为氢气气氛和/或氮气气氛等,在此不做限制。
另外,为了提高膨化效果,可以控制升温速度在一定范围内,例如位于大于2℃/min且小于10℃/min的升温速率范围内。较为优选的是,升温速率为5℃/min。
可选地,钛碳化硅原料可以是自制的,或者市购得到的。
其中,钛碳化硅原料可以以碳粉、钛粉和硅粉为原料高温烧结制得。在一实施例中,可以通过真空无压烧结,将钛粉、碳粉、硅粉按照质量分数比例为10:2:3放入真空中进行1500摄氏度高温烧结,得到钛碳化硅原料。
可选地,可采用氢氟酸刻蚀,熔融盐法刻蚀,电化学刻蚀,离子液体刻蚀等刻蚀方式,对钛碳化硅原料进行刻蚀处理,以使得钛碳化硅分层,并且可通过控制刻蚀处理条件,使得刻蚀处理后的钛碳化硅是均匀叠层结构,即,使得刻蚀处理后的钛碳化硅的叠层结构为均匀间距。
以采用熔融盐法,对钛碳化硅进行刻蚀处理为例,对钛碳化硅进行刻蚀处理可以包括:将所述钛碳化硅原料和卤化盐混合后置于卤化盐的盐床中;在真空中,将所述盐床及其内的所述钛碳化硅原料以升温速率150℃/h—200℃/h升温至1150℃—1200℃并保温2h—4h,降温至590℃—610℃后加入刻蚀剂并反应10min—1h,冷却至室温,得到所述均匀叠层钛碳化硅。如此通过控制反应温度上升速率以及反应的时间不会蚀刻掉Ti3SiC2化合物中的硅原子,仅去除掉反应残留的Ti、Si、C这三个物质,保证刻蚀处理的产物中钛碳化硅纯度约为89%-95%,可以避免产生大量其他的衍生物;并且通过控制反应温度上升速率以及反应的时间,使其分层更加明显,并且使得钛碳化硅均匀分层,刻蚀得到均匀叠层结构的钛碳化硅。
其中,卤化盐可以选自氯化钠和氯化钾等中的至少一种,在此不做限制。刻蚀剂可以为路易斯(Lewis)酸(CuCl2、CoCl2、ZnCl2、FeCl3、NiCl2、AgCl、FeCl2、CdCl2等)中的一种。具体地,在一示例中,对钛碳化硅进行刻蚀处理可以包括:将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体可以150℃/h—200℃/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
在一实施例中,钛碳化硅改性材料的制备方法还可包括:
对具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅进行聚多巴胺改性,得到聚多巴胺改性后的钛碳化硅,如此利用聚多巴胺与钛碳化硅具有相似的开放、高表面积的孔隙结构和平均层间间距,并且通过聚多巴胺改性能够较好地维持空穴接合处之间的共价键合,使得钛碳化硅的空穴接合处的共价键合不易断裂,提高钛碳化硅微观结构空穴接合处的稳定性,从而通过聚多巴胺改性能够很好地保持钛碳化硅的整体形貌和叠层有序空穴结构,并且防止在后续制备过程中由于温度等其他环境调节对钛碳化硅的叠层有序空穴结构造成影响。
在该实施例中,可以将聚多巴胺单体与钛碳化硅混合成分散相,让聚多巴胺单体逐步增大,沉积在钛碳化硅表面,而实现对钛碳化硅进行聚多巴胺改性。在一示例中,可以将聚多巴胺单体与钛碳化硅按照质量比1:1—4:1的比例混合成分散相,在20℃—30℃下让聚多巴胺单体逐步增大,沉积在钛碳化硅表面,而实现对钛碳化硅进行聚多巴胺改性。
在具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅的空穴内填充石蜡颗粒,再进行热压致密处理,得到钛碳化硅改性材料,如此在钛碳化硅的空穴内填充了石蜡这类导热物质,能够提高钛碳化硅的导热性能,如图7所示,本实施例的钛碳化硅改性材料(即图7中的均匀叠层膨化Ti3SiC2)的热导率达到了6W/m2/K,其导热速率与普通的Ti3SiC2相比也提升了近30%;且通过在空穴中嵌入石蜡颗粒,使得在外界施加压力下钛碳化硅也能维持空穴状态,如此可以避免后续热压时空穴体积缩小,也能避免空穴状态发生改变,保留了均匀叠层钛碳化硅的叠层有序空穴结构,从而可以较好地维持钛碳化硅的吸波性能和导热性能,并且石蜡熔化后在均匀叠层膨化钛碳化硅粉末层间进行修饰,使得均匀叠层膨化钛碳化硅在长尺度上实现了连续网络结构。
优选地,石蜡颗粒的尺寸小于空穴的尺寸,以让石蜡颗粒能够满足进入空穴的要求。具体地,石蜡颗粒的长可以小于或等于400nm,石蜡颗粒的宽和高可以小于或等于210nm。
为提高石蜡颗粒填充的均匀率,石蜡颗粒可以为球形颗粒。当然,在其他实施例中,石蜡颗粒也可以为锥形颗粒、片状颗粒或柱形颗粒等。
在一具体的示例中,在具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅的空穴内填充石蜡颗粒,再进行热压致密处理,得到钛碳化硅改性材料的步骤,可以包括:取10g均匀叠层膨化钛碳化硅粉与1g—2g石蜡微球,首先将10g石蜡微球加热至凝胶状,之后加入均匀叠层钛碳化膨化硅粉不断进行搅拌,具体为通过石蜡微球自组装到聚多巴胺改性的均匀叠层膨化钛碳化硅粉末层间空穴中,石蜡微球熔化后在均匀叠层膨化钛碳化硅粉末层间进行修饰,最后进行热压致密化,使得均匀叠层膨化钛碳化硅在长尺度上实现了连续网络结构,并且保留了复合材料中均匀叠层钛碳化硅粉末的相互连接的多孔结构。
其余吸波材料的制备过程可以参照钛碳化硅的制备过程,在此不做赘述。
对于电磁波吸波层11而言,通过具有叠层有序空穴结构的吸波材料制成电磁波吸波层11的方法不受限制。
例如,可以通过干法压制而成,具体地,可以将适量的吸波材料直接压制形成电磁波吸波层11。
另例如,可以通过湿法固化而成,具体地,可以将适量的吸波材料制成溶液状,在吸波材料溶液中添加凝固剂,利用凝固剂对吸波材料溶液进行固化处理,得到电磁波吸波层11。
又例如,可以通过丝网印刷等印刷方法制成,具体地,可将适量的吸波材料制成溶液状,然后通过丝网印刷等印刷方法将吸波材料溶液印刷到屏蔽层12表面上,接着对屏蔽层12表面印刷的吸波材料溶液进行固化处理,如此即可制成电磁波吸波层11。
对于屏蔽层12而言,屏蔽层12可包括金属屏蔽层、铁氧体屏蔽层等中的至少一种。
金属屏蔽层可为金属线的编织网,例如屏蔽层12可以由金属线自动化编织而成。
其中,金属线的材质可为铁、铜、铝等材料。
金属线的线径不受限制,可以根据屏蔽吸波膜10的成本与屏蔽性能等因素综合确定。较为优选的是,金属线的线径可以为0.05mm—0.20mm。进一步地,金属线的线径可以为0.10mm。
在其他实施例中,金属屏蔽层也可以通过对无孔金属层进行穿孔处理而得到。
为了能够适用于实际的应用环境中,满足不同环境下的屏蔽性能要求,通过调节屏蔽层12的层数与通孔121尺寸调节其屏蔽性能,可以尽量控制材料的成本投入,减少不必要材料的耗费。
其中,通孔121的尺寸与所述屏蔽吸波膜10的屏蔽波段可呈负相关。即屏蔽吸波膜10的屏蔽波段高,通孔121尺寸可以设置得小一些。
通孔121的形状不受限制,例如可为方形或三角状、蜂窝状。
为了防止屏蔽层12在使用过程中造成设备损坏,可以对屏蔽层12采取绝缘处理,例如可在屏蔽层12表面平铺一层绝缘层13,即在屏蔽层12和电磁波吸波层11之间设置一层绝缘层13。
考虑到屏蔽层12的相对两侧均设有电磁波吸波层11,在屏蔽层12和电磁波吸波层11之间可以不设置绝缘层13,即在屏蔽层12的相对两侧均设有电磁波吸波层11的情况下,可以不对屏蔽层12做绝缘处理,在此情况下,屏蔽吸波膜10的散热性能更好。如此,可以先将屏蔽层12提前制备好,而后在屏蔽层12正反两面平铺具有叠层有序空穴结构的吸波材料作为电磁波吸波层11,如此即可获得在较宽频率范围内屏蔽吸波性能的屏蔽吸波膜10。
进一步地,如图8所示,可以在电磁波吸波层11远离屏蔽层12的一侧设置绝缘层13,如此可对屏蔽吸波膜10进行特殊的绝缘处理,使其可以应用于电路表面中,进一步地可加强屏蔽吸波膜10的绝缘距离,使其可以应用于电路板中。
为便于屏蔽吸波膜10的使用,绝缘层13可以是粘性的,例如丙烯酸类绝缘层、橡胶类绝缘层……
进一步地,本申请的高性能屏蔽吸波膜10通过调节屏蔽材料的屏蔽性能与吸波材料的吸波性能,可以得到兼顾屏蔽与吸波的新型屏蔽吸波材料,并且在较宽的频带范围内都有较好的屏蔽吸波效果。且其可以适用于辐射骚扰严重与需要抗干扰电子设备的应用环境,兼具吸波与屏蔽的性能,本申请的吸波材料等具有轻薄柔的特性,可以应用于多种环境中,有效地改善电子设备的电磁兼容特性。
以下结合实施例进一步说明本申请的有益效果。
为了使本申请实施例所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚,以下将结合实施例和附图进行进一步详细说明。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本申请及其应用的任何限制。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例都属于本申请保护的范围。
一、通过对比例1和实施例1—12说明吸波材料的制备方法对吸波材料的吸波性能和导热性能的影响。
对比例1
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,在150摄氏度维持1.5h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。通过该对比例的方法制得的钛碳化硅改性材料的电镜图如图9所示。
实施例1
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。制得的钛碳化硅粉末的电镜图如图2所示。
实施例2
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在95摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例3
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温1h,在145摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。通过该实施例的方法制得的钛碳化硅改性材料的电镜图如图10所示。
实施例4
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在105摄氏度保温1h,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例5
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温1h,在155摄氏度维持0.5h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例6
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为10摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例7
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以125摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低590摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例8
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以200摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低610摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到钛碳化硅改性材料。
实施例9
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到均匀叠层膨化钛碳化硅粉。
对具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅进行聚多巴胺改性,得到钛碳化硅改性材料。
实施例10
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到均匀叠层膨化钛碳化硅粉。
对具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅进行聚多巴胺改性,得到聚多巴胺改性后的钛碳化硅。
在聚多巴胺改性后的钛碳化硅内填充粒径为100nm的球形石蜡颗粒,再进行热压致密处理,得到钛碳化硅改性材料。
实施例11
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到均匀叠层膨化钛碳化硅粉。
对具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅进行聚多巴胺改性,得到聚多巴胺改性后的钛碳化硅。
在聚多巴胺改性后的钛碳化硅内填充粒径为300nm的球形石蜡颗粒,再进行热压致密处理,得到钛碳化硅改性材料。
实施例12
将钛碳化硅原料、氯化钠、氯化钾按照1:5:5的比例混合均匀后,将制备得到的混合溶液置于氯化钠盐床中;第二步,在真空中,逐步升高温度,具体以150摄氏度/h的速率上升温度,随着温度的升高,低熔点的氯化钠等盐会变成液态,钛碳化硅粉末在真空中逐渐分层,在1200摄氏度下反应3h生成叠层钛碳化硅。随后将温度降低600摄氏度时,加入FeCl2,与熔融盐中生成的相进行刻蚀反应,反应0.5h后,在常温下进行冷却,冷却至室温后,滤除多余的盐,真空下干燥,最终得到均匀叠层钛碳化硅粉末。
将10g均匀叠层钛碳化硅粉末加入到150ml的3:1的水与乙醇混合溶液中,300r/min均匀搅拌3h。之后,通过超声分散1h,得到均匀叠层钛碳化硅胶体分散液。然后,加入5g碳酸氢钠,300r/min均匀搅拌1h,在常温下干燥,干燥后得到均匀叠层钛碳化硅与碳酸氢钠的固体混合物。将固体混合物置于氢气和氮气的还原气氛中进行膨化还原,膨化还原期间,从室温逐渐升至150摄氏度,控制升温速率为5摄氏度/分钟,并分别在100摄氏度保温30分钟,在150摄氏度维持1h;后续冷却后通过过滤去除多余的钠盐,最终得到均匀叠层膨化钛碳化硅粉。
对具有叠层有序空穴结构的钛碳化硅进行聚多巴胺改性,得到聚多巴胺改性后的钛碳化硅。
在聚多巴胺改性后的钛碳化硅内填充粒径为100nm的片状石蜡颗粒,再进行热压致密处理,得到钛碳化硅改性材料。
性能表征方法:
(1)插入损耗测试:参考《GB/T32596》,测试吸收带宽以及插入损耗。
(2)导热速率测试:参考《GB/T10294》,测试导热速率。
(3)对上述对比例和各个实施例制得的钛碳化硅改性材料进行热压处理,然后利用上述的插入损耗测试方法和导热速率测试方法对热压处理后的材料进行热压后插入损耗和热压后导热速率的测定。
表1各实施例和对比例测试参数表
由表1可知,对比实施例1—12与对比例1可以看出,通过控制合适的膨化还原温度和反应时间,可以使得吸波材料具有叠层有序空穴结构;且相比于不具有叠层有序空穴结构的吸波材料,具有叠层有序空穴结构的吸波材料吸波性能和散热性能较为优异。
此外,对比实施例1和实施例9可知,通过对吸波材料进行聚多巴胺改性,可以提高吸波材料的吸波性能,且可以减小热压对吸波材料的吸波性能的影响。
对比实施例9至实施例12可知,通过对聚多巴胺改性后的钛碳化硅材料进行石蜡颗粒的填充,可以显著提高吸波材料的散热性能,并且可以进一步减小热压对吸波材料的吸波性能的影响。
二、通过对比例2、对比例3和多个实施例表明屏蔽吸波膜10的不同结构对屏蔽吸波膜10的吸波屏蔽性能(吸波屏蔽带宽或插入损耗等)和导热性能的影响。
对比例2
如图11所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的屏蔽层12、绝缘层13、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,电磁波吸波层11中的吸波材料为通过上述实施例1所述的方法制得的吸波材料。
对比例3
如图12所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的电磁波吸波层11、屏蔽层12、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,与对比例2相比,电磁波吸波层11中的吸波材料存在区别,具体地,电磁波吸波层11的吸波材料为通过上述对比例1所述的方法制得的吸波材料,其余层的制备方法和尺寸等条件均一致。
实施例13
如图12所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的电磁波吸波层11、屏蔽层12、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,与对比例3相比,电磁波吸波层11中的吸波材料存在区别,具体地,电磁波吸波层11的吸波材料为通过上述实施例1所述的方法制得的吸波材料,其余层的制备方法和尺寸等条件均一致。如图13所示,实施例13的插入损耗高于对比例2的插入损耗,如此可知,在屏蔽层12相对两侧均设有电磁波吸波层11的屏蔽吸波膜10的吸波屏蔽效果明显优于在屏蔽层12的一侧设有电磁波吸波层11的屏蔽吸波膜10。
实施例14
如图12所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的电磁波吸波层11、屏蔽层12、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,与实施例13相比,屏蔽层12的通孔121尺寸不同,其余层的制备方法和尺寸等条件均一致。具体地,实施例13的屏蔽层12中的通孔121尺寸为0.1mm。实施例14的屏蔽层12中的通孔121尺寸为0.05mm。
实施例15
如图12所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的电磁波吸波层11、屏蔽层12、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,与实施例13相比,屏蔽层12的通孔121尺寸不同,其余层的制备方法和尺寸等条件均一致。具体地,实施例13的屏蔽层12中的通孔121尺寸为0.1mm。实施例15的屏蔽层12中的通孔121尺寸为0.15mm。
实施例16
如图14所示,屏蔽吸波膜10包括依次层叠的电磁波吸波层11、屏蔽层12、绝缘层13、电磁波吸波层11和粘性绝缘层14。其中,与实施例13相比,各个层的制备方法和尺寸等条件均一致。
性能表征方法:
(1)吸波屏蔽性能测试:参考《GB/T32596》,测试吸收带宽以及插入损耗;
(2)导热速率测试:参考《GB/T10294》,测试导热速率;
表2各实施例和对比例测试参数表
由表2可知,对比实施例16和对比例2可以看出,屏蔽层两侧均设有吸波层的屏蔽吸波膜的吸波屏蔽性能更好。
通过对比例3和实施例13相比,可以确认利用具有叠层有序空穴结构的吸波材料制成的屏蔽吸波膜的屏蔽吸波性能比利用普通吸波材料制成的屏蔽吸波性能好。
通过实施例13、实施例14和实施例15进行比较可知,屏蔽层中的通孔尺寸的变化,对屏蔽吸波膜的屏蔽吸波性能存在影响。
以上所述仅为本申请的实施方式,并非因此限制本申请的专利范围,凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种高性能屏蔽吸波膜,其特征在于,所述屏蔽吸波膜包括:
至少两个电磁波吸波层,所述电磁波吸波层的材料为具有叠层有序空穴结构的吸波材料,所述具有叠层有序空穴结构的吸波材料为钛碳化硅;
屏蔽层,所述屏蔽层设置在相邻两个所述电磁波吸波层之间,且所述屏蔽层设置有作为屏蔽间隙的通孔,所述通孔的两开口端一一对应地面向与所述屏蔽层相邻的两个所述电磁波吸波层;
其中,所述钛碳化硅的制备方法,包括:
提供钛碳化硅原料;
对钛碳化硅原料进行刻蚀处理,得到均匀叠层钛碳化硅;
将所述均匀叠层钛碳化硅和膨化剂混合,得到均匀混合物;
将所述均匀混合物置于还原气氛中,升温至95℃—105℃并保温0.3h—1h,接着升温至145℃—155℃并保温0.5h—1.5h,以得到钛碳化硅改性材料。
2.根据权利要求1所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述吸波材料中的空穴为类椭圆状;
所述类椭圆状的长轴为200nm—400nm,所述类椭圆状的短轴为130nm—210nm。
3.根据权利要求1所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述吸波材料在所述空穴之间的接合处共价键合。
4.根据权利要求1所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述屏蔽层为金属线的编织网。
5.根据权利要求4所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述通孔的尺寸与所述屏蔽吸波膜的屏蔽波段呈负相关,所述金属线的线径为0.05mm—0.20mm。
6.根据权利要求1所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述屏蔽层与其相邻的所述电磁波吸波层相连。
7.根据权利要求6所述的屏蔽吸波膜,其特征在于,所述屏蔽吸波膜包括两个电磁波吸波层,至少一个所述电磁波吸波层远离所述屏蔽层的一侧设置有绝缘层。
8.一种吸波器件,其特征在于,包括权利要求1至7中任一项所述的屏蔽吸波膜。
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