一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺的制作方法

文档序号:14448256

本发明涉及电磁屏蔽材料的技术领域,具体涉及一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺。



背景技术:

随着电磁脉冲武器(核电磁脉冲、高功率微波武器、电磁炸弹等)的快速发展和运用,未来战争中指挥通信系统将面临越来越复杂的电磁环境。电磁脉冲武器产生的强烈电磁辐射将严重干扰和破坏指挥通信系统的正常工作,甚至导致系统彻底瘫痪。因此,我军重要的指挥防护工程均采取了电磁防护措施,防止电磁脉冲的干扰和破坏,确保指挥通信系统的安全。

外军十分重视战时指挥系统电子设备和电磁信息的安全防护。据报导美军在上世纪末委托美国BEMA公司研制完成了系列电磁屏蔽帐篷,按使用面积分为0.7m2、1.7m2、3.3m2、5m2和10m2五种,有效作用频段30MHz至2.5GHz,屏蔽效能60dB,这类帐篷一般采用价格高昂的镍金属纤维布缝制而成,其门通过金属屏蔽拉链、强磁条和魔术贴等构成,其配套设备有电源滤波器、电话滤波器和通风波导窗。另外加拿大ALM公司也研制出一款与美国BEMA公司相似的电磁屏蔽帐篷,这些帐篷代表了国外同类技术的先进水平。

如何有效地防止电磁波辐射和泄露已逐渐成为各国的研究热点,电磁屏蔽材料是解决这一问题的有效途径,世界各国研究的电磁屏蔽材料主要有金属材料、导电高分子材料、发泡金属等。其中普遍用于防电磁帐篷、产业用及特殊用途的纺织品由于其应用面更广泛成为此领域的研究热点。目前研究热点主要是电磁屏蔽织物,其具有良好的导电性能,又能保持织物材料透气、柔韧、可折叠、粘结等特性,以保障人身、信息安全等,是理想的电磁屏蔽帐篷用材料。国外关于电磁屏蔽织物的研究已有很多,其所选用的基材主要为涤纶、芳族聚酰胺以及碳纤维等,且以涤纶为最多。电磁屏蔽织物的实现方式主要有金属纤维混纺方式、金属涂层方式、真空镀方式、化学镀方式、电镀方式等,其中化学镀最为常用。涂镀层方式中选镀金属主要有银、铜、镍、锡以及其复合镀等,其中又以镀铜、镀银为最多。

国内民用市场利用新开发的一些电磁屏蔽材料曾尝试加工过一些小型电磁屏蔽帐篷。例如江苏雷宁公司曾加工出使用面积分别为2.9m2和6.6m2的两款电磁屏蔽帐篷,有效作用频段1MHz至1GHz,屏蔽效能44dB,采用铜网和镀铜屏蔽布缝制而成,其门通过迷宫式金属拉链构成,配套设备有电源滤波器和通风波导窗,这类帐篷防护频段窄,屏蔽效能低,附属配套设备不完善,构造复杂,不能满足我军对电磁屏蔽帐篷的性能指标要求。

又如南京际华三五二一特种装备有限公司参与总后建工所研制的2006-75电磁屏蔽帐篷、框架式(ⅠⅡⅢ)电磁屏蔽系列帐篷,使用面积分别为22m2、33m2、44m2,且框架式(ⅠⅡⅢ)电磁屏蔽系列帐篷能实现相互串联,形成一个电磁屏蔽指挥所。这两类帐篷的有效作用频段150MHz至10GHz,屏蔽效能55dB以上,大大提高了电磁防护功能。

对于电磁屏蔽材料的发展,目前国内生产电磁屏蔽织物材料的企业多数采用化学镀、电镀工艺,制备的电磁屏蔽织物多以反射损耗为主。由于金属镀液受环境、人员操作、离子浓度、pH值等的影响,电磁屏蔽织物产品稳定性较差;这些工艺多采用大量的重金属材料,环境污染严重。此外,部分力量较为雄厚的企业采用改进的磁控溅射镀技术,虽然解决一定环境污染问题,但该技术生产效率相对较低,一定程度上增加了产品的生产成本。

另外,现有技术中制备的帐篷材料还存在界面结合强度不好,力学性能和屏蔽效能不够好的缺陷。



技术实现要素:

本发明的目的在于针对现有技术的不足,提供一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点,且所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点。

为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

提供一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

上述技术方案中,所述步骤二中,所述导电胶黏剂为导电银胶、导电铜胶或导电压敏胶类胶黏剂中的一种或任意两种以上的组合物。

上述技术方案中,所述步骤二中,并将导电胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜沿横向进行点胶。

10.所述步骤三中,所述胶黏剂为环氧树脂类胶黏剂、聚氨酯类胶黏剂、有机硅类胶黏剂或聚酰亚胺类胶黏剂中的一种或任意两种以上的组合物。

上述技术方案中,所述步骤三中,并将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜沿纵向进行点胶。

上述技术方案中,所述步骤五中,所述滚压辊的温度设置为70℃~80℃。

上述技术方案中,所述步骤五中,所述滚压辊的压力设置为5MPa~15MPa。

上述技术方案中,所述步骤六中,所述固化处理的温度设置为100℃~120℃。

上述技术方案中,所述步骤六中,所述固化处理的时间为2min~8min。

本发明与现有技术相比较,有益效果在于:

(1)本发明提供的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

(2)本发明提供的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,能够代替现有金属屏蔽材料,大幅降低帐篷重量,避免金属丝或纤维的脆断或镀层脱落等,增加了耐久性。同时无机碳材料耐紫外线,耐腐蚀,耐盐雾等性能远远优于金属材料,使用寿命更长久更稳定。

(3)本发明提供的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,具有制备方法简单,生产成本低,并能够适用于工业化大规模应用的特点。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

实施例1。

一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;本实施例中,辊压辊的温度设置为75℃;滚压辊的压力设置为10MPa;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;本实施例中,固化处理的温度设置为110℃;固化处理时间设置为5min;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

本实施例的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

实施例2。

一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;本实施例中,辊压辊的温度设置为70℃;滚压辊的压力设置为15MPa;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;本实施例中,固化处理的温度设置为100℃;固化处理时间设置为8min;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

本实施例的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

实施例3。

一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;本实施例中,辊压辊的温度设置为80℃;滚压辊的压力设置为5MPa;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;本实施例中,固化处理的温度设置为120℃;固化处理时间设置为2min;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

本实施例的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

实施例4。

一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;本实施例中,辊压辊的温度设置为72℃;滚压辊的压力设置为13MPa;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;本实施例中,固化处理的温度设置为105℃;固化处理时间设置为7min;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

本实施例的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

实施例5。

一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,它包括以下步骤:

步骤一、选用石墨烯-碳纳米管薄膜作为屏蔽基材,并对石墨烯-碳纳米管薄膜进行致密化处理;

步骤二、将石墨烯-碳纳米管薄膜置于拼接平台上通过导电胶黏剂完成拼接,并收集为连续卷材;

步骤三、将步骤二收集到的连续卷材放置在第一放卷辊上放卷并进行点胶;

步骤四、分别在石墨烯-碳纳米管薄膜放卷辊的上下方设置第二放卷辊和第三放卷辊,所述第二放卷辊和所述第三放卷辊分别对布料进行放卷;

步骤五、然后将第一放卷辊放卷并点胶后的石墨烯-碳纳米管薄膜与第二放卷辊和第三放卷辊分别放卷的布料,利用两个滚压辊进行滚压复合,以形成布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构;本实施例中,辊压辊的温度设置为78℃;滚压辊的压力设置为8MPa;

步骤六、对步骤五滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,即制得电磁屏蔽帐篷材料;本实施例中,固化处理的温度设置为115℃;固化处理时间设置为4min;

步骤七、利用步骤六制得的电磁屏蔽帐篷材料制备帐篷,即制得所述石墨烯-碳纳米管复合材料电磁屏蔽帐篷。

本实施例的一种石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺,与现有技术相比,由于将胶黏剂对放卷的石墨烯-碳纳米管薄膜进行点胶,并对滚压后形成的布料/胶黏剂/石墨烯-碳纳米管薄膜/胶黏剂/布料的三明治结构进行固化处理,因而能够使得所制得的电磁屏蔽帐篷具有界面结合强度好,力学性能和屏蔽效能好的优点,另外,该石墨烯-碳纳米管复合材料的电磁屏蔽帐篷的制造工艺具有环保、生产效率高和生产成本低的优点。

最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

再多了解一些
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