CN213172148U

CN213172148U - 一种电磁屏蔽碳纤维预浸料

Info

Publication number: CN213172148U
Application number: CN202021054956.7U
Authority: CN
Inventors: 王娣; 尚武林; 罗明丰; 朱龙超; 赵菲
Original assignee: Lianyungang Shenying Composite Material Technology Co ltd
Current assignee: Lianyungang Shenying Composite Material Technology Co ltd
Priority date: 2020-06-10
Filing date: 2020-06-10
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2030-06-10

Abstract

一种电磁屏蔽碳纤维预浸料，从上到下依次为外保护膜、屏蔽网、碳纤维预浸料和离型纸四层结构，所述的碳纤维预浸料为上、下两层胶膜层和中间碳纤维编织布在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序制得三层结构。所述外保护膜是由上层胶膜层的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜实现粘合的结构层。生产的电磁屏蔽碳纤维预浸料平整性及质量稳定性较好，提高了产品的质量稳定性。其材料易得，工艺简单、低成本、绿色环保；具有较优异的操作性及质量稳定性，可满足碳纤维复合材料制品电磁屏蔽效果，且结构更加稳定可靠，外形更加美观，适合大批量推广应用。

Description

一种电磁屏蔽碳纤维预浸料

技术领域

本实用新型涉及一种碳纤维预浸技术，特别是一种电磁屏蔽碳纤维预浸料。

背景技术

碳纤维复合材料具有重量轻、比强度高、比模量高、耐酸碱腐蚀、不生锈、透X射线好等优点，被广泛应用于军工、航空航天、风电、体育休闲、医疗器械及工业等领域。尤其是在军工领域，碳纤维复合材料发挥着不可替代的作用，并且在国内呈现快速上升趋势，相对传统高强钢减重优势明显，即使是相对铝合金、钛合金等轻质金属材料也具有明显减重优势。碳纤维虽然导电，但是碳纤维复合材料在微观层面上是多相及非连续性的，这也导致了其电磁屏蔽性能不如均质性质的传统金属材料好，因此在军工领域应用时往往遇到电磁屏蔽效果不能满足要求的问题。

军工领域的很多电子部件都需要做到电磁兼容特点，以应对电磁战，提高电子部件的抗干扰及战场适应能力。可以通过在内部贴附屏蔽材料的方式实现碳纤维复合材料制品的电磁屏蔽效果，但是此方法工序流程长，不美观，且稳定性差，极易损伤。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提出了一种具有良好的操作性及常温稳定性、可以实现碳纤维复合材料制品一次成型即具有较好电磁屏的效果的电磁屏蔽碳纤维预浸料。

本实用新型要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的，一种电磁屏蔽碳纤维预浸料，其特点是：从上到下依次为外保护膜、屏蔽网、碳纤维预浸料和离型纸四层结构，

所述的碳纤维预浸料为上、下两层胶膜层和中间碳纤维编织布在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序制得三层结构。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述外保护膜是由上层胶膜层的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜实现粘合的结构层。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的胶膜层为选用单组份热潜伏性环氧树脂为原材料，在其中添加导电剂或导磁剂，再在三辊涂胶机的精确控制下均匀涂覆在离型纸上形成的一层树脂膜。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，导电剂或导磁剂的加入量为上述原材料环氧树脂质量的0.5~5%。

本实用新型要解决的技术问题还可以通过以下技术方案来进一步实现，所述的屏蔽网为连续式铜网或编织式铜网，铜网的面密度介于0.5～800g/m²，该屏蔽网满足单层在0.1MHz～18000MHz的频率范围内屏蔽效能至少在30dB以上。

本实用新型的有益效果是：材料易得，工艺简单、低成本、绿色环保；同时本实用新型的电磁屏蔽预浸料还具有较优异的操作性及质量稳定性，以极轻的重量及较低的成本即可满足碳纤维复合材料制品电磁屏蔽效果，且结构更加稳定可靠，外形更加美观，适合大批量推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为电磁屏蔽碳纤维预浸料制备的工程原理图。

图中：1、外保护膜，2、屏蔽网，3、碳纤维预浸料，4、离型纸，5、上层胶膜层，6、碳纤维编织布，7、下层胶膜层。8、碳纤维编织布放料卷，9、上层胶膜放料卷，10、下层胶膜放料卷，11、上层胶膜的离型纸剥离，12、屏蔽网放料卷，13、PE膜放料卷。

具体实施方式

以下进一步描述本实用新型的具体技术方案，为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，而不构成对其权利的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种电磁屏蔽碳纤维预浸料，从上到下依次为外保护膜1、屏蔽网2、碳纤维预浸料3和离型纸4四层结构，

所述的碳纤维预浸料为上、下两层胶膜层5、7和中间碳纤维编织布6在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序制得三层结构。

所述外保护膜是由上层胶膜层的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜实现粘合的结构层。

所述的胶膜层为选用单组份热潜伏性环氧树脂为原材料，在其中添加导电剂或导磁剂，再在三辊涂胶机的精确控制下均匀涂覆在离型纸上形成的一层树脂膜。

导电剂或导磁剂的加入量为上述原材料环氧树脂质量的0.5~5%。

所述的屏蔽网为连续式铜网或编织式铜网，铜网的面密度介于0.5～800g/m²，该屏蔽网满足单层在0.1MHz～18000MHz的频率范围内屏蔽效能至少在30dB以上。

制备方法，它包含如下两个步骤：

1）胶膜的制备：选用单组份热潜伏性环氧树脂为原材料，在其中添加导电剂或导磁剂，再在三辊涂胶机的精确控制下均匀涂覆在离型纸上形成一层树脂膜，制得胶膜；导电剂或导磁剂的加入量为上述原材料环氧树脂质量的0.5~5%；

2）电磁屏蔽碳纤维预浸料的制备：采用碳纤维编织布为主要原材料，并且将编织布置于上、下两层胶膜之间，在预浸料含浸机的控制下经热压、冷却工序得到碳纤维预浸料，然后剥离碳纤维预浸料上层胶膜的离型纸，再将屏蔽网及外保护膜一起与碳纤维预浸料进行热压复合，上层胶膜的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜粘合；形成从上到下依次为外保护膜、屏蔽网、碳纤维预浸料和离型纸四层结构的电磁屏蔽碳纤维预浸料。外保护膜为PE膜。

所述的热潜伏性环氧树脂为环氧树脂的复配物，包含有树脂基体、固化剂、促进剂、助剂，质量比例为树脂基体：固化剂：促进剂：助剂=100:5～50:1～30:1～10，满足常温时具有较好的潜伏性，在高温时能够快速固化。

树脂基体是固态、液态环氧树脂的组合物，均匀混合后满足在70℃时粘度的介于10000～100000cps之间的要求。

导电剂或导磁剂可以是碳粉、铜粉、银粉或可以导磁的粉粒，粒径最大尺寸小于20μm，其形状可以是颗粒状、线状或片状，颗粒状最大尺寸、线状截面最大尺寸及片状的最大厚度均不超过20微米。

所述的屏蔽网优选连续式铜网，次选编织式铜网，连续式铜网是采用铜箔经冲压等方式加工而成，金属网材质是一个整体，编织式铜网是采用铜纤维编织而成。

所述的屏蔽网不局限于铜材质的屏蔽网，也可以是镍合金、不锈钢等材质的导电或导磁屏蔽网。

本实用新型的一种电磁屏蔽碳纤维预浸料既具有良好的操作性及常温稳定性，还可以实现碳纤维复合材料制品一次成型即具有较好电磁屏的效果，该预浸料既可以满足终端复合材料部件的电磁屏蔽要求，可以通过复合单层或多层该预浸料的方式实现在0.1MHz～18000MHz的频率范围内屏蔽效能在40dB以上，同时还兼具工艺性简单，易于操作，质量稳定性好等特点。

其制作方法简单，原料易得，应用于碳纤维复合材料制品的制备，与传统碳纤维预浸料工艺性类似，通过复合单层或多层的方式即可达到40dB或60dB以上的屏蔽效能。并且屏蔽材料和碳纤维复合材料主体材料之间一体成型，减少了工艺流程，屏蔽材料不外漏，不易磕碰损伤，外观更加美观，尤其适合于军工等特殊领域对电磁屏蔽复合材料制品的需求，能够推动碳纤维在军工领域更多更广泛的应用，同时还有助于总体成本的控制及降低。

Claims

1.一种电磁屏蔽碳纤维预浸料，其特征在于：

从上到下依次为外保护膜、屏蔽网、碳纤维预浸料和离型纸四层结构，

2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽碳纤维预浸料，其特征在于：所述外保护膜是由上层胶膜层的树脂从屏蔽网的网孔溢出后与外保护膜实现粘合的结构层。

3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽碳纤维预浸料，其特征在于：所述的屏蔽网为连续式铜网或编织式铜网，铜网的面密度介于0.5～800g/m²，该屏蔽网满足单层在0.1MHz～18000MHz的频率范围内屏蔽效能至少在30dB以上。