一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构及其制备方法

本发明涉及电子通信，具体涉及一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构及其制备方法。

背景技术：

1、高温表面金属材料是一种用于在高温恶劣环境下隔绝外界电磁波的干扰，在航空航天等领域中有着广泛的应用前景。目前纤维增强泡沫陶瓷复合材料由于其低介电性、耐高温、热膨胀系数小等优点，作为基体应用于高温电磁屏蔽场合。

2、基体表面涂层制备工艺主要有薄膜法和厚膜法，前者对基体表面光洁度要求高，工艺成本高；后者工艺简单，但存在结合力不足的问题。

3、因此，采用工艺简单的厚膜法，如何使涂层能增大与基体的接触面积，从而增大涂层结合力，在泡沫陶瓷表面上制备具有强结合力的金属层，是本领域技术人员亟需解决的关键问题。

技术实现思路

1、本发明提供的一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构及其制备方法，旨在解决上述背景技术中存在的问题。该结构包括金属层、粘结层和基体三部分。基体表面存在纤维层，使得基体与金属层间存在间隙，但可通过缩小基体与金属层的间距实现接触面积的增大，以此增大金属层结合力。粘结层作为中间层填补基体表面纤维层，可通过粘结相填充纤维层缝隙，实现金属层与基体的间距减小，从而增大金属层与基体的接触面积，以此增强金属层与基体的结合力，可用于增强涂层结合力。

2、为了实现上述技术目的，本发明主要采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明公开了一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构，包括金属层、粘结层和基体，所述基体表面存在有纤维层，所述粘结层位于所述基体表面纤维层的缝隙之间，与所述金属层相连接。

4、在本发明的较佳实施方式中，所述金属层为耐高温且导电性能好的电子浆料，所述电子浆料选自经烧结的导电银浆、pt/au导电浆料、ag/pd导电浆料或cu导电浆料中的任意一种。

5、在本发明的较佳实施方式中，所述粘结层为耐高温且与基体结合力好的浆料，所述浆料选自经烧结的导电银浆、含有高温玻璃粉的导体浆料或介质浆料中的任意一种。

6、在本发明的较佳实施方式中，所述基体为纤维增强泡沫陶瓷复合材料，选自玻璃纤维、陶瓷纤维、无碱超细玻璃纤维、多晶莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维增强泡沫陶瓷复合材料中的任意一种。

7、第二方面，本发明公开了一种如第一方面所述的泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构的制备方法，包括如下步骤：

8、步骤1、在基体表面附着粘结层；

9、步骤2、在所述的粘结层上附着金属层，即得所述强结合力金属层泡沫陶瓷基材料。

10、在本发明的较佳实施方式中，步骤1中，所述基体在使用前还包括前处理步骤：将基体使用乙醇超声后再用去离子水超声，烘干。

11、进一步的，步骤1中，所述粘结层选自经烧结的导电银浆，在基体表面附着粘结层的方法为：

12、步骤1.1、配置设定粘度的导电银浆；

13、步骤1.2、将所述基体在所述导电银浆中浸泡，重复多次后取出，烘干并烧结，即在所述基体上获得所需的粘结层。

14、可选的，步骤1中，所述粘结层采用喷涂导电银浆的方式附着在所述基体上。

15、在本发明的较佳实施方式中，步骤2中，所述金属层选自经烧结的导电银浆，所述金属层附着在粘结层上的方法为：

16、步骤2.1、选取一定厚度可承载浆料的凹模；

17、步骤2.2、将凹模覆在所述粘结层上，将所述导电银浆置于凹模内，采用刮板整平凹模内浆料，待所述导电银浆凝固后将其与所述凹模分离，烘干并烧结，即在所述粘结层上附着金属层。

18、优选的，所述凹模材质选自聚酰亚胺、pet薄膜、pdms、柔性无机材料、柔性高分子材料中的任意一种。

19、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

20、1、本发明通过粘结相填充纤维层缝隙，实现金属层与基体的间距减小，来增大金属层与基体的接触面积，以此获得强结合力金属层，实现强结合力金属层泡沫陶瓷基材料；

21、2、本发明提供的泡沫陶瓷表面强结合力金属层制备方法，具有制备流程简单，成本廉价、可以在不同尺寸、形状的材料基体上印刷、金属层的厚度可控的优势。

22、3、本发明的表面金属材料可在高温的恶劣环境下使用，且制备成本低，适用范围广。

技术特征：

1.一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构，其特征在于，包括金属层、粘结层和基体，所述基体表面存在有纤维层，所述粘结层位于所述基体表面纤维层的缝隙之间，与所述金属层相连接。

2.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构，其特征在于，所述金属层为耐高温且导电性能好的电子浆料，所述电子浆料选自经烧结的导电银浆、pt/au导电浆料、ag/pd导电浆料或cu导电浆料中的任意一种。

3.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构，其特征在于，所述粘结层为耐高温且与基体结合力好的浆料，所述浆料选自经烧结的导电银浆、含有高温玻璃粉的导体浆料或介质浆料中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构，其特征在于，所述基体为纤维增强泡沫陶瓷复合材料，选自玻璃纤维、陶瓷纤维、无碱超细玻璃纤维、多晶莫来石纤维、硅酸铝纤维、氧化锆纤维增强泡沫陶瓷复合材料中的任意一种。

5.如权利要求1-4任一项所述的泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述基体在使用前还包括前处理步骤：将基体使用乙醇超声后再用去离子水超声，烘干。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述粘结层选自经烧结的导电银浆，在基体表面附着粘结层的方法为：

8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述粘结层采用喷涂导电银浆的方式附着在所述基体上。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述金属层选自经烧结的导电银浆，所述金属层附着在粘结层上的方法为：

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述凹模材质选自聚酰亚胺、pet薄膜、pdms、柔性无机材料、柔性高分子材料中的任意一种。

技术总结
本发明公开了一种泡沫陶瓷表面强结合力金属层结构及其制备方法，涉及电子通信技术领域。包括金属层、粘结层和基体，所述基体表面存在有纤维层，所述粘结层位于基体表面纤维层的缝隙之间，与金属层相连接。制备方法包括如下步骤：在基体表面附着粘结层；在粘结层上附着金属层，即得强结合力金属层泡沫陶瓷基材料。本发明通过粘结相填充纤维层缝隙，实现金属层与基体的间距减小，来增大金属层与基体的接触面积，以此获得强结合力金属层，实现在泡沫陶瓷表面强结合力金属层，具有制备方法简单，成本廉价、可以在不同尺寸、形状的材料基体上印刷、金属层的厚度可控的优势，制备得到的表面金属结构可在高温恶劣环境下使用，制备成本低，适用范围广。

技术研发人员：吴从义,荣佑民,黄禹,林圣添,徐军,陈潇竹,罗宇轩,高泽悦
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12