波屏蔽板的截面图。
[0035] 图3是表示根据本发明的第二实施例的电磁波屏蔽板的截面图。
[0036] 图中：1〇_碳复合纤维；11-碳纤维；13-金属纳米粒子；50、60-电磁波屏蔽板； 51-碳复合纤维网；53、63_树脂；61-短切（chopped)碳复合纤维。
【具体实施方式】
[0037] 以下，对本发明进行进一步详细的说明。
[0038] 在本发明中，并不是单纯地混合金属纳米粒子和碳纤维，而是通过电纺丝工序将 它们复合成芯体-壳体结构，从而确保不仅防止金属的氧化而且还能进一步提高电磁波屏 蔽效果的效果。
[0039] 图1是表示根据本发明的芯体-壳体结构的碳复合纤维的示意图，所述碳复合纤 维10包括外部壳体11和芯体13。
[0040] 此时，外部壳体11由碳纤维构成，芯体13由沿着所述碳纤维的长度方向配置的金 属纳米粒子构成。
[0041] 具有这种芯体-壳体结构的碳复合纤维10中，由于芯体13的金属纳米粒子沿长 度方向被配置在由碳纤维形成的壳体11的内部，从而与外部隔离，因此不会发生氧化或被 氧化的量较少，并且具有长度方向上的传导性，因此电磁波屏蔽效果得以提高。
[0042] 以下，在本发明的整个说明书中提及的"芯体-壳体结构的碳复合纤维"是指复合 纤维，该复合纤维包括外部壳体和芯体，外部壳体由碳纤维构成，芯体由在所述外部壳体的 内部沿碳纤维的长度方向配置的金属纳米粒子构成。
[0043] 在本发明的整个说明书中提及的"碳复合纤维网"意味着所述"芯体-壳体结构的 碳复合纤维"被制作成网状。
[0044] 此外，在本发明的整个说明书中提及的"短切（chopped)碳复合纤维"意味着所述 "碳复合纤维网"被粉碎。
[0045] 这种碳复合纤维可用于电磁波屏蔽板，此时应用方法有多种，可通过电纺丝工序 将其以网状直接应用或者将其粉碎后以纤维状应用。
[0046] 此外，所述芯体还包括金属纳米纤维，从而能够进一步提高电磁波屏蔽效果。
[0047] 本发明提供的包括芯体-壳体结构的碳复合纤维的电磁波屏蔽板是经过下述步 骤来制造的：
[0048] 步骤1，准备包括金属纳米粒子的第一纺丝溶液和包括碳前驱体的第二纺丝溶液 的步骤；
[0049] 步骤2,将所述第一纺丝溶液和第二纺丝溶液注入到具备双重喷嘴的电纺丝装置 后，执行电纺丝工序，从而制造网状的复合纤维的步骤，此时，将所述第一纺丝溶液注入到 内侧喷嘴内，将第二纺丝溶液注入到外侧喷嘴内；
[0050] 步骤3,使所述复合纤维碳化来制造碳复合纤维的步骤，此时，所述碳复合纤维具 有由外部壳体和芯体构成的芯体-壳体结构，其中，所述外部壳体由碳纤维构成，所述芯体 由在所述外部壳体的内部沿碳纤维的长度方向配置的金属纳米粒子构成；以及
[0051] 步骤4,将所述碳复合纤维与树脂混合后进行板材加工的步骤。
[0052] 以下，对各个步骤进行更加详细的说明。
[0053] 步骤1 :纺丝溶液的准备步骤
[0054] 在本步骤，准备包括金属纳米粒子的第一纺丝溶液和包括碳前驱体的第二纺丝溶 液。
[0055] 第一纺丝溶液为用于形成芯体-壳体结构的碳复合纤维中的芯体的溶液，包含金 属纳米粒子和用于分散该金属纳米粒子的分散溶剂。
[0056] 在本发明中没有对金属纳米粒子进行特别限定，只要是已知的具有电磁波屏蔽效 果的材料均可用作金属纳米粒子。代表性的是，使用选自由Al、Fe、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、Pt、 Pd、Sn、Co、不锈钢以及上述物质的组合组成的组中的一种。所述金属纳米粒子可使用单一 金属，或者也可以使用混合2种以上的合金形态的金属，优选使用合金形态的金属。特别 是，在碳纤维的碳化工序下，即在1000°C以上的高温下，将Cu、Fe、Ni等多种金属制成合金， 从而能够制造成Mu-metal，这种Mu-metal具有磁导率，从而成为屏蔽效果高的物质。
[0057] 这种金属纳米粒子优选使用平均粒径为10~100nm，更优选10~50nm。所述金 属纳米粒子的大小越大，传导性越高，电磁波屏蔽效果越大。
[0058] 在本发明中没有对分散溶剂进行特别限制，只要能够使所述金属纳米粒子均匀地 分散即可，可以使用任一种。例如，可以使用选自由水、甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、甘油、全 氟萘烷、全氟甲基萘、全氟壬烷、全氟异酸、正己烷、全氟环己烷、1，2-二甲基环己烷、二甲基 甲酰胺（DMF)、甲苯、四氢呋喃（THF)、二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮（NMP)、 氯仿、二氯甲烧、碳四氯化碳、三氯苯、苯、甲酸、二甲苯、丙酮、甲乙酮、丙稀腈、环己烧、环己 酮、乙醚、及上述物质的组合组成的组中的一种。
[0059] 第二纺丝溶液为用于形成芯体-壳体结构的碳复合纤维的外部壳体的溶液，包含 碳前驱体和溶剂。
[0060] 只要是碳化后能够形成碳纤维的材料，均可用作碳前驱体。优选地，碳前驱体可选 自由聚丙烯腈（PAN)、聚糠醇、纤维素、蔗糖、葡萄糖、聚氯乙烯、聚丙烯酸、聚乳酸、聚氧化乙 稀、聚吡略、聚酰业胺、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚芳给、聚苯并咪挫、聚苯胺、聚丙稀、间苯 二酚-甲醛树脂、酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、沥青类树脂及上述物质的组合组成的组 中的一种。
[0061] 在本发明中不对溶剂进行特别限定，例如可使用选自由N，N-二甲基甲酰胺 (DMF)、二甲基乙酰胺（DMAc)、四氢呋喃（THF)、二甲基亚砜（DMS0)、γ-丁内酯、N-甲基吡 咯烷酮、氯仿、甲苯、丙酮及上述物质的组合组成的组中的一种。
[0062] 此时，第一纺丝溶液及第二纺丝溶液内的金属纳米粒子和碳前驱体通过后续工序 而形成构成碳复合纤维的芯体-壳体，此时，为了保证适当的电磁波屏蔽效果，使上述物质 的固含量重量比为1 : 1至1 : 100。如果金属纳米粒子的含量小于所述范围，则不能获得 金属纳米粒子的期望的电磁波屏蔽效果，相反，如果超过所述范围，则纺丝溶液的分散性及 稳定性降低，从而难以制造物性均匀的复合纤维，因此在所述范围内适当地选择。
[0063] 另外，第一纺丝溶液还包括用于使金属纤维含在芯体内的金属前驱体、封端剂以 及溶剂。
[0064] 金属前驱体的金属可使用与所述金属纳米粒子相同或不同的金属，例如可使用选 自由Al、Fe、Cr、Ni、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、Sn、Co及上述物质的组合组成的组中的一种。所 述金属前驱体可使用所述金属的氮氧化物、氮化物、卤化物、醇盐、花青、硫化物、酰胺、氰化 物、氢化物、过氧化物、扑吩、水合物、氢氧化物或者酯化物。优选地，在制造 Ag纳米纤维的 情况下，可使用硝酸银（AgN03)、亚硝酸银（AgN02)、醋酸银（CH3C00Ag)、乳酸银（CH 3CH(0H) COOAg)、柠檬酸银水合物（Ag02CCH2C(0H) (C02Ag)CH2C02Ag*xH20)。本发明的实施例中，为了 制造 Ag纳米纤维，将硝酸银用作前驱体。
[0065] 封端剂选择性地吸附在结晶的某一特定波阵面上，在该面起到抑制结晶生长的作 用，其结果，能够制造纵横比较大的Ag纳米纤维，为了防止纤维之间的联合及表面氧化而 使用该封端剂。
[0066] 由此，封端剂可以使用具有胺基或羧基的化合物，在本发明中，作为执行电纺丝时 使纺丝溶液具有粘度且在执行纺丝时用于形成纤维状的物质，使用高分子封端剂。特别是， 这种高分子封端剂在Ag纳米纤维的制造过程中不仅因络合物的形成而发挥银阳离子的还 原剂的作用，还能够发挥增稠剂的作用，因此除了特别需要的情况之外，不需要另行使用还 原剂以及增稠剂。
[0067] 代表性的，高分子封端剂使用选自由聚乙烯吡咯烷酮（PVP)、聚氧化乙烯（ΡΕ0)、 聚乙烯醇（PVA)、聚偏氟乙烯（PVDF)、聚醋酸乙烯酯（PVAc)、聚丙烯腈（PAN)、聚酰胺（PA)、 聚丙烯酰胺（PAA)、聚氨酯（PU)、聚醚酰亚胺（PEI)、聚苯并咪唑（PBI)及上述物质的组合组 成的组中的一种。此时，为了充分发挥作为封端剂的作用，高分子封端剂使用重均分子量为 500000 至 1000000 的物质。
[0068] 在纺丝溶液中，为了使Ag前驱体与封端剂顺利地进行电纺丝并且在热处理后容 易形成纳米纤维，使用Ag前驱体：封端剂的重量比为1 : 0.1至1 : 10。如果Ag前驱体 的含量过多或过少，则热处理后不易形成Ag纳米纤维。
[0069] 溶剂只要能够溶解所述Ag前驱体和封端剂即可，无特别限制，