本申請涉及電磁波屏蔽,尤其涉及一種電磁屏蔽薄膜的制備方法、電磁屏蔽薄膜。
背景技術:
1、隨著現代電子設備的快速發展,電磁干擾(electromagnetic?interference,emi)問題日益嚴重,成為影響電子設備可靠性的關鍵因素。特別是在航空航天、可穿戴加熱設備等寒冷環境中的電子設備。這類設備不僅需要高效的emi屏蔽材料,還要求這些材料具備輕質、薄型、靈活等多功能性。
2、mxene,mxene是一種二維材料,具有較大的比表面積以及優異的導電性,在電磁干擾屏蔽領域得到了廣泛的關注和應用。但是mxene作為屏蔽材料會引起嚴重的阻抗失配易造成電磁波的二次輻射,導致吸波材料的吸波性能不佳。
技術實現思路
1、本申請提供了一種電磁屏蔽薄膜的制備方法、電磁屏蔽薄膜,旨在提高吸波材料的吸波性能。
2、第一方面,本申請提出了一種電磁屏蔽薄膜的制備方法,包括鈷鹽和鎳鹽加入第一溶劑中,獲得第一混合液。提供2-甲基咪唑溶液,所述2-甲基咪唑溶液加入所述第一混合液中,靜置后離心,獲得第一沉淀物;對所述第一沉淀物進行干燥處理獲得第一粉末。丙烯腈纖維溶于二甲基甲酰胺中,獲得紡絲液;第一粉末分散于二甲基甲酰胺,獲得第一分散液;所述第一分散液加入所述紡絲液后攪拌,獲得第一乳液。所述第一乳液經過靜電紡絲法處理獲得碳納米纖維膜前驅體。對所述碳納米纖維膜前驅體進行高溫碳化處理,獲得co/ni碳納米纖維膜。提供濃度為5wt%至8wt%的ti3c2tx分散液,所述co/ni碳纖維膜作為過濾介質,通過真空抽濾法對所述ti3c2tx分散液進行抽濾,獲得ti3c2tx-co/ni碳纖維膜。對所述ti3c2tx-co/ni碳纖維膜進行干燥處理,獲得電磁屏蔽薄膜。
3、在一些實施例中,所述提供ti3c2tx分散液包括提供20mg至30mg的ti3c2tx粉末,將所述ti3c2tx粉末溶于第二溶劑中,并置于冰水浴中超聲10min至30min,獲得ti3c2tx分散液。其中,所述第二溶劑包括水、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜或乙醇中的至少一種。
4、在一些實施例中,所述2-甲基咪唑溶液加入所述第一混合液中,靜置后離心,獲得第一沉淀物,所述沉淀物進行干燥獲得第一粉末,包括將所述2-甲基咪唑溶液加入所述第一混合液中,于23℃至26℃的溫度下靜置18h至24h后,以1800rpm/min至2000?rpm/min的速度進行離心,獲得第一沉淀物。采用乙醇對所述第一沉淀物進行洗滌,并將洗滌后的所述第一沉淀物置于溫度為50℃至80℃的真空環境中干燥3h至5h,獲得所述第一粉末。
5、在一些實施例中,所述將所述第一乳液經過靜電紡絲法處理獲得碳纖維膜前驅體,包括將所述第一乳液加入靜電紡絲裝置中,所需電壓為18kv至21kv;所述靜電紡絲裝置包括紡絲針頭和收集器,所述紡絲針頭與所述收集器的距離為25cm至30cm;所述靜電紡絲裝置還包括紡絲輥,所述紡絲輥的直徑為5cm至8cm,長度為15cm至25cm,轉速為8?rpm/min至15?rpm/min。所述第一乳液通過所述紡絲針頭擠出后形成納米絲線,將所述納米絲線收集于所述收集器上,將所述納米絲線干燥后獲得碳纖維膜前驅體。
6、在一些實施例中,對所述碳納米纖維膜前驅體進行高溫碳化,獲得co/ni碳纖維膜,包括將所述碳納米纖維膜前驅體置于溫度為220℃至250℃的環境下預熱處理2h至3h;提供管式爐,所述管式爐包括惰性氣體;所述管式爐以5℃/min的速度升溫至800℃至900℃,所述碳纖維膜前驅體進行碳化處理3h至4h后,冷卻后獲得所述co/ni碳纖維膜。
7、在一些實施例中,所述鈷鹽包括氯化鈷、硫酸鈷、硝酸鈷、碳酸鈷中的至少一種;所述鎳鹽包括硫酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳中的至少一種。
8、在一些實施例中,所述第一溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮、去離子水中的至少一種。
9、在一些實施例中,所述提供2-甲基咪唑溶液,包括提供2-甲基咪唑,將所述2-甲基咪唑加入第二溶劑中超聲混合,獲得所述2-甲基咪唑溶液。所述第二溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮、去離子水中的至少一種。
10、在一些實施例中,所述紡絲液的濃度為12wt%至14wt%;所述第一分散液的濃度為3wt%至5wt%。
11、第二方面,本申請實施例還提供了一種電磁屏蔽薄膜,采用如第一方面任一項所述電磁屏蔽薄膜的制備方法制備而成。
12、區別于現有技術,本申請實施例提供了一種電磁屏蔽薄膜的制備方法。該方法包括鈷鹽和鎳鹽加入第一溶劑中,獲得第一混合液。提供2-甲基咪唑溶液,2-甲基咪唑溶液加入第一混合液中,靜置后離心,獲得第一沉淀物;對第一沉淀物進行干燥處理獲得第一粉末。聚丙烯腈纖維溶于二甲基甲酰胺中,獲得紡絲液;第一粉末分散于二甲基甲酰胺,獲得第一分散液;第一分散液加入紡絲液后攪拌,獲得第一乳液。第一乳液經過靜電紡絲法處理獲得碳納米纖維膜前驅體。對碳納米纖維膜前驅體進行高溫碳化處理,獲得co/ni碳納米纖維膜。提供濃度為5wt%至8wt%的ti3c2tx分散液,co/ni碳纖維膜作為過濾介質,通過真空抽濾法對ti3c2tx分散液進行抽濾,獲得ti3c2tx-co/ni碳纖維膜。對ti3c2tx-co/ni碳纖維膜進行干燥處理,獲得電磁屏蔽薄膜。電磁屏蔽薄膜通過磁性損耗、介電損耗和導電損耗相互配合,增強電磁波吸收效能。co/ni碳纖維膜層與ti3c2tx納米片層協同作用,使得電磁波在電磁屏蔽薄膜中實現吸收、反射、再吸收的過程,延長了電磁波在電磁屏蔽膜內部的傳播路徑,增加電磁波與co/ni?碳纖維膜層的相互作用時間和次數,有利于充分地衰減和吸收電磁波,減少了電磁波的二次污染。co/ni碳纖維膜層與ti3c2tx納米片層形成一個完整的導電體,電流可高效通過?ti3c2tx的導電網絡,將電能高效地轉化為熱能。
13、本申請實施例的額外層面及優點將部分地在后續說明中描述、顯示、或是經由本申請實施例的實施而闡釋。
1.一種電磁屏蔽薄膜的制備方法,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述提供ti3c2tx分散液包括:
3.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述2-甲基咪唑溶液加入所述第一混合液中,靜置后離心,獲得第一沉淀物,所述沉淀物進行干燥獲得第一粉末,包括:
4.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述將所述第一乳液經過靜電紡絲法處理獲得碳纖維膜前驅體,包括:
5.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,對所述碳納米纖維膜前驅體進行高溫碳化,獲得co/ni碳纖維膜,包括:
6.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述鈷鹽包括氯化鈷、硫酸鈷、硝酸鈷、碳酸鈷中的至少一種;
7.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述第一溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮、去離子水中的至少一種。
8.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述提供2-甲基咪唑溶液,包括:
9.根據權利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述紡絲液的濃度為12wt%至14wt%;所述第一分散液的濃度為3wt%至5wt%。
10.一種電磁屏蔽薄膜,其特征在于,采用如權利要求1至9任一項所述電磁屏蔽薄膜的制備方法制備而成。