一种液态金属屏蔽构件及其制备方法和应用与流程

本发明涉及辐射防护领域，尤其涉及一种液态金属屏蔽构件及其制备方法和应用。

背景技术：

1、目前几年是电动汽车高速发展时期，全球电动汽车销售量从2018年的200万辆增至2022年的1000万辆，市场份额从2.5％增至14％，电车浪潮正席卷全球，某传统汽车头部企业表示，燃油车的研发已经基本停止，全面向电动汽车方向转型。随着电动汽车的普及，越来越多的消费者都非常关心电动汽车的电磁辐射问题，为了保障人们的健康和安全，国际上制定了一系列针对电动汽车辐射的标准和规范。其中，icnirp(国际非电离辐射保护委员会)制定的限值是当前国际上最严格的标准之一，它规定了人体暴露于电磁场中的最高限值。根据icnirp的规定，人体暴露于频率为30mhz到300ghz的电磁场中的功率密度应不超过0.1w/m2。此外，我国也制定了相应的电磁辐射标准，如国标gb9743-2015《电动自行车用锂离子电池安全要求》等。

2、根据文献，电动车的辐射主要来自于动力系统，电池的电场辐射、运行时电机和线路的电磁辐射、充电时的电磁辐射，特别是电车急加速、快充时以及后续可能发展的电车无线充电，辐射都比较强。生产电动汽车的企业也是对强辐射源进行了金属仓隔离，以及电线带屏蔽层等设计，以满足标准要求。传统的电磁屏蔽材料有硬质金属、金属丝网、金属薄膜、导电布等，硬质金属需要定制加工，且这些屏蔽材料有一个问题，在拼接的过程中，由于拼接平面的不平整和拼接板材变形，屏蔽体板材之间的拼接处不可避免地会存在缝隙，导致漏磁比较严重，屏蔽效能下降。在电动汽车结构中，电池、电机、充电接口相距较远，每一个电磁屏蔽区域的进出口位置，都需要进行电磁防泄漏处理，漏磁问题解决好，则可大大减少或省去内饰部分的屏蔽材料。在现有的液态金属防辐射领域，大家都没考虑到液态金属屏蔽材料的拼接问题，而拼接性能恰好是影响最终屏蔽性能的关键，如果出现漏磁，则大大影响屏蔽性能，且现有的液态金属屏蔽材料，都是单一的金属涂层，在屏蔽频率范围方面有所欠缺。传统电离屏蔽服和电场屏蔽服都比较笨重，且拼接区域辐射泄漏较为严重。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提供一种液态金属屏蔽构件及其制备方法和应用。

2、具体而言，本发明提供的一种液态金属屏蔽构件，包括第一基底，贴附于所述第一基底边缘位置的第一封装材料，覆于所述第一基底的液态金属材料层；所述液态金属材料层的面中心位置贴附第二基底，所述第二基底与所述第一封装材料的内框相隔；所述第二基底边缘位置贴附第二封装材料，所述第一封装材料与所述第二封装材料之间的区域用于与待屏蔽设备的屏蔽层搭接。

3、作为优选，所述第一基底和所述第二基底为泡棉、塑料膜、液态金属复合层或导电布。

4、作为优选，所述液态金属材料层为液态金属层或液态金属复合层。

5、进一步优选，所述液态金属复合层包括液态金属层和其它屏蔽材料层。

6、进一步优选，所述其它屏蔽材料层为金属或非金属的颗粒层，或所述其它屏蔽材料层为金属或非金属的丝网层。所述液态金属层采用熔点低于300℃的低熔点金属或合金；所述其它屏蔽材料层采用铁、铋、钴、镍、钕磁铁、石墨、铜、银、铅、不锈钢和氧化铁中的至少一种。

7、进一步优选，所述第二基底与所述第一封装材料之间的距离为5～100mm。

8、进一步优选，所述第一封装材料和第二封装材料为泡棉或双面胶。

9、进一步优选，当所述第一基底和所述第二基底为导电布或液态金属复合层时，还包括第一整体封装材料和第二整体封装材料，所述第一整体封装材料和所述第二整体封装材料用于对液态金属屏蔽构件进行整体封装，所述第一整体封装材料与所述第一基底连接，所述第二整体封装材料与所述第二基底连接；所述第一整体封装材料和所述第二整体封装材料为塑料、泡棉或双面胶。

10、进一步优选，在所述第二封装材料上还设有外置材料，所述外置材料用于压紧所述第一封装材料和所述第二封装材料区域。

11、本发明提供的上述液态金属屏蔽构件的制备方法，包括在第一基底的边缘位置贴附第一封装材料，所述第一基底剩余位置涂覆上液态金属材料层，在所述液态金属材料层面中间位置贴附上第二基底，所述第二基底与所述第一封装材料内框相隔一定距离，在所述第二基底四周贴附第二封装材料，所述第一封装材料与第二封装材料之间的区域，液态金属外露用于与待屏蔽设备的屏蔽层搭接。

12、优选的，当所述第一基底和所述第二基底为导电布或液态金属复合层时，还包括采用第一整体封装材料和第二整体封装材料用于对液态金属屏蔽构件进行整体封装。

13、作为优选，包括在所述第二封装材料上设置外置材料，所述外置材料用于压紧所述第一封装材料和第二封装材料区域，对液态金属搭接区域进行密封。

14、本发明提供的上述液态金属屏蔽构件的应用，所述液态金属构件用于电动车电场、电磁屏蔽，优选用于电动汽车的充电口、电缆、电池、电机的电磁屏蔽或防漏磁，或电动汽车车载电子产品对载人区域的电磁辐射，或屏蔽电子产品间的磁干扰，或电动汽车无线充电的漏磁屏蔽，或载人区域，强磁点或漏磁点的快速粘贴屏蔽；或，所述液态金属构件用于电力行业的电缆拼接屏蔽、电场屏蔽服的制备；或所述液态金属构件用于核辐射行业的柔性电离屏蔽服关节连接、电离辐射设备防辐射。

15、本发明的有益效果至少在于：本发明采用的液态金属有较强导电性，同时与多数金属有较好的浸润性，尤其是能与强电磁设备屏蔽体金属形成较好的拼接效果，密封效果好，漏磁小、安装方便。本发明采用的液态金属是良好的复合材载体，可结合高导磁材料、高导电率材料、抗电离辐射材料，形成复合屏蔽材料层，增加屏蔽层的全波段电磁屏蔽性能，以及电场屏蔽性能及电离辐射屏蔽性能。本发明采用的液态金属能配合导电布一起使用，不影响导电布的柔性，大大增强了导电布的屏蔽性能。对比于传统硬质金属屏蔽材料，液态金属复合层的质量更轻，且为柔性材料，无需定制即可用于异形构件。与传统的液态金属材料层材料相比，本发明增加了封闭材料和粘贴材料，液态金属不会泄漏影响系统效率和安全，同时能轻易粘贴于需要做电磁屏蔽的地方，方便操作。

技术特征：

1.一种液态金属屏蔽构件，其特征在于，包括第一基底，贴附于所述第一基底边缘位置的第一封装材料，覆于所述第一基底的液态金属材料层；所述液态金属材料层的面中心位置贴附第二基底，所述第二基底与所述第一封装材料的内框相隔；所述第二基底边缘位置贴附第二封装材料，所述第一封装材料与所述第二封装材料之间的区域用于与待屏蔽设备的屏蔽层搭接。

2.根据权利要求1所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，所述第一基底和所述第二基底为泡棉、塑料膜、液态金属复合层或导电布。

3.根据权利要求1所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，所述液态金属材料层为液态金属层或液态金属复合层。

4.根据权利要求3所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，所述液态金属复合层包括液态金属层和其它屏蔽材料层，所述其它屏蔽材料层为金属或非金属的颗粒层，或所述其它屏蔽材料层为金属或非金属的丝网层；所述液态金属层采用熔点低于300℃的低熔点金属或合金；所述其它屏蔽材料层采用铁、铋、钴、镍、钕磁铁、石墨、铜、银、铅、不锈钢和氧化铁中的至少一种。

5.根据权利要求1-4任一项所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，所述第二基底与所述第一封装材料之间的距离为5～100mm。

6.根据权利要求1-4任一项所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，所述第一封装材料和第二封装材料为泡棉或双面胶。

7.根据权利要求1-4任一项所述的液态金属屏蔽构件，其特征在于，在所述第二封装材料上还设有外置材料，所述外置材料用于压紧所述第一封装材料和所述第二封装材料区域；和/或，当所述第一基底和所述第二基底为导电布或液态金属复合层时，还包括第一整体封装材料和第二整体封装材料，所述第一整体封装材料和所述第二整体封装材料用于对液态金属屏蔽构件进行整体封装，所述第一整体封装材料与所述第一基底连接，所述第二整体封装材料与所述第二基底连接；所述第一整体封装材料和所述第二整体封装材料为塑料、泡棉或双面胶。

8.权利要求1-7任一项所述液态金属屏蔽构件的制备方法，其特征在于，包括在第一基底的边缘位置贴附第一封装材料，所述第一基底剩余位置涂覆上液态金属材料层，在所述液态金属材料层面中间位置贴附上第二基底，所述第二基底与所述第一封装材料内框相隔一定距离，在所述第二基底四周贴附第二封装材料，所述第一封装材料与第二封装材料之间的区域，液态金属外露用于与待屏蔽设备的屏蔽层搭接。

9.根据权利要求8所述的液态金属屏蔽构件的制备方法，其特征在于，包括在所述第二封装材料上设置外置材料，所述外置材料用于压紧所述第一封装材料和第二封装材料区域，对液态金属搭接区域进行密封；和/或，当所述第一基底和所述第二基底为导电布或液态金属复合层时，还包括采用第一整体封装材料和第二整体封装材料用于对液态金属屏蔽构件进行整体封装。

10.权利要求1-7任一项所述液态金属屏蔽构件的应用，其特征在于，所述液态金属构件用于电动车电场、电磁屏蔽，优选用于电动汽车的充电口、电缆、电池、电机的电磁屏蔽或防漏磁，或电动汽车车载电子产品对载人区域的电磁辐射，或屏蔽电子产品间的磁干扰，或电动汽车无线充电的漏磁屏蔽，或载人区域，强磁点或漏磁点的快速粘贴屏蔽；或，所述液态金属构件用于电力行业的电缆拼接屏蔽、电场屏蔽服的制备；或所述液态金属构件用于核辐射行业的柔性电离屏蔽服关节连接、电离辐射设备防辐射。

技术总结
本发明涉及辐射防护领域，尤其涉及一种液态金属屏蔽构件及其制备方法和应用。该液态金属屏蔽构件包括第一基底，贴附于第一基底边缘位置的第一封装材料，覆于第一基底的液态金属材料层；液态金属材料层的面中心位置贴附第二基底，第二基底与第一封装材料的内框相隔；第二基底边缘位置贴附第二封装材料，第一封装材料与第二封装材料之间的区域用于与待屏蔽设备的屏蔽层搭接。本发明提供的液态金属屏蔽构件具有较好的拼接效果，密封效果好，漏磁小，屏蔽性能好，安装方便，能轻易粘贴于需要做电磁屏蔽的地方。

技术研发人员：耿成都,蔡昌礼,刘静,邓中山,孔令航,吴常浩,高兴瑞
受保护的技术使用者：云南科威液态金属谷研发有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24