CN203801205U - 一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜。该透明电磁屏蔽膜包括透明基体，在透明基体的表面具有石墨烯薄膜层，为增加石墨烯导电性，提高其屏蔽效能，在石墨烯薄膜层与透明基体之间有分散状的纳米银线。本实用新型采用石墨烯作为透明材料的电磁屏蔽层，透明度可随意调整，具有优良的弯曲性，且成本低；结合分散状的纳米银线，在不影响透明度的基础上，增加了导电性，进而提高了电磁屏蔽效能；纳米银线的作用是起到一个电荷桥梁的作用，让电流规避石墨烯薄膜中的缺陷，实现电荷的快速传导，增加整个电磁屏蔽膜的导电性，提高其屏蔽效能。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁屏蔽器件，具体地讲是一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜。
背景技术
随着电子工业的发展和电子设备的广泛应用，电磁波辐射被认为是继水污染、噪音污染、空气污染后的第四大公害。高频电磁波不仅会导致电子器件的非正常运转，影响甚至破坏军事设备的敏感器件，因而威胁到国家的军事机密，而且还能影响到人们的正常生活，例如可能诱发某些疾病，如睡眠不足、头晕、心血管疾病等。因此，电磁屏蔽材料的研究开发一直备受各国学术界和工业界的广泛关注。
现有电磁屏蔽分别存在以下几个问题：一，使用ITO透明薄膜，铟元素比较稀缺，价格昂贵，原材料成本太高；二，ITO薄膜比较脆，柔韧性较差，在弯曲60度以上就会断裂破损；三，金属或者合金多层（比如Ag, NiCr等）虽然导电性好，但是透过率低，而且沉积过程比较慢，真空工艺复杂，导致生产成本高；四，透明度比较低，而且不能够任意调节。
实用新型
本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜。
本实用新型实现上述目的所采用的技术方案如下：
一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，包括透明基体，在透明基体的表面具有石墨烯薄膜层。
为增加石墨烯导电性，克服石墨烯在生产或转移过程中不可避免产生的一些缺陷，以提高屏蔽效率，在石墨烯薄膜层与透明基体之间有分散状的纳米银线。
优选地，所述透明基体为玻璃或PET聚酯膜。
优选地，所述石墨烯薄膜层具有1-5层石墨烯。
优选地，所述纳米银线的分散度为0.05-1毫克/平方米。
优选地，所述纳米银线的平均长度5-50微米，平均直径20-150纳米。
有益效果：
本实用新型采用石墨烯作为透明材料的电磁屏蔽层，透明度可随意调整，具有优良的弯曲性，且成本低；如果结合分散状的纳米银线，在不影响透明度的基础上，增加了导电性，进而提高了电磁屏蔽效能；纳米银线的作用是起到一个电荷桥梁的作用，让电流规避石墨烯薄膜中的缺陷，实现电荷的快速传导，增加整个电磁屏蔽膜的导电性，提高其屏蔽效能。
利用不同的石墨烯层数，可以控制透明电磁屏蔽膜的透光率，进而可以满足客户对透光率的不同需求。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是实施例1所述透明电磁屏蔽膜的结构示意图，其中1为基体，3为石墨烯；
图2是实施例2所述透明电磁屏蔽膜的结构示意图，其中1为基体，2为纳米银线，3为石墨烯；
图3是实施例2中的纳米银线的分散示意图，1为基体，2为纳米银线；
图4是实施例3所述透明电磁屏蔽膜的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例1
如图1所示，采用柔性的PET聚酯膜作为基体，通过化学气相沉积方法在铜箔上生长单层石墨烯，然后用强酸刻蚀掉铜箔，再把石墨烯转移到PET聚酯膜上，得到透明电磁屏蔽膜。
石墨烯化学气相沉积方法和石墨烯转移方法在本领域中已较为成熟，如可参考文献(“Graphene films with large domain size by a two-step chemical vapor deposition process”, xuesong li et. al., Nano Letters, 2010, 10(11), pp 4328-4334)。
透明电磁屏蔽膜测试得到的方块电阻为100欧姆/□，屏蔽效能为30-50分贝（10MHz-10GHz），产品可任意弯曲，不影响性能。
实施例2
采用柔性的PET聚酯膜作为基体，采用平均长度为20微米左右，平均直径为50纳米左右的纳米银线，用异丙醇配成浓度为0.5毫克/毫升的溶液，以3000转/分钟的速度旋涂到PET聚酯膜基体上，纳米银线之间没有完全连接，呈非导电状态，纳米银线的分散度在0.1毫克/平方米，如图3所示。这样可以最大限度的保留透明度。
按实施例1相同的方法通过化学气相沉积方法在铜箔上生长单层石墨烯，然后用强酸刻蚀掉铜箔，再把石墨烯转移到上述得到的沉积有纳米银线的PET聚酯膜上，得到透明电磁屏蔽膜，如图2所示。
透明电磁屏蔽膜测试得到的方块电阻为30欧姆/□），屏蔽效能为50-80分贝（10MHz-10GHz），产品可任意弯曲，不影响性能。
实施例3
在实施例2所得透明电磁屏蔽膜的基础上，再转移2层石墨烯薄膜，得到如图4所示的透明电磁屏蔽膜，测试得到的方块电阻为15欧姆/□，屏蔽效能为50-100分贝（10MHz-10GHz），产品可任意弯曲，不影响性能。
实施例4
与实施例2的区别是用玻璃基体替代PET聚酯膜体，可用在刚性用途。测试得到的方块电阻与屏蔽效能与实施例2相同。
实施例5
与实施例2的区别在于，纳米银线的平均长度为50微米，平均直径150纳米，分散度为0.05毫克/平方米。
测试得到的方块电阻为30欧姆/□），屏蔽效能为50-80分贝（10MHz-10GHz）。
实施例6
与实施例2的区别在于，纳米银线的平均长度为5微米，平均直径20纳米，分散度为1毫克/平方米。
测试得到的方块电阻为30欧姆/□），屏蔽效能为50-80分贝（10MHz-10GHz）。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，包括透明基体，其特征在于，在透明基体的表面具有石墨烯薄膜层。
2.根据权利要求1所述基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，其特征在于，在石墨烯薄膜层与透明基体之间有分散状的纳米银线。
3.根据权利要求1和2所述基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，其特征在于，所述透明基体为玻璃或PET聚酯膜。
4.根据权利要求1和2所述基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，其特征在于，所述石墨烯薄膜层具有1-5层石墨烯。
5.根据权利要求2所述基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，其特征在于，所述纳米银线的分散度为0.05-1毫克/平方米。
6.根据权利要求2或5所述基于石墨烯薄膜的透明电磁屏蔽膜，其特征在于，所述纳米银线的平均长度5-50微米，平均直径20-150纳米。
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