本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料，具體涉及一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、目前，可穿戴智能電子設(shè)備的日益普及導(dǎo)致嚴(yán)重的電磁干擾，它不僅會破壞電子設(shè)備的功能，甚至?xí)θ祟惤】诞a(chǎn)生不利影響，因此，開發(fā)柔性可穿戴的電磁屏蔽材料已成為解決這一問題的關(guān)鍵。隨著5g技術(shù)的出現(xiàn)以及物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對高頻頻段需求的增長，對高性能、輕質(zhì)和增強(qiáng)柔韌性的電磁屏蔽薄膜材料的需求也顯著增加。但電磁屏蔽薄膜在潮濕環(huán)境中容易受損，從而使電磁屏蔽功能失效。因此，增強(qiáng)其防潮和自愈能力變得至關(guān)重要。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜及其制備方法，解決現(xiàn)有電磁屏蔽材料易在潮濕環(huán)境中受損的問題。

2、為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

3、s1.將金屬ga、in、sn加入油浴鍋中混合并熔化，得到液態(tài)金屬；

4、s2.將聚乙烯醇加入到去離子水中，并在水浴下加熱充分混合均勻，得到聚乙烯醇溶液；

5、s3.向聚乙烯醇溶液中加入鎳粉和液態(tài)金屬，并在冰浴中進(jìn)行超聲粉碎，并同時緩慢加入硼砂溶液，得到plm-ni復(fù)合水凝膠；

6、s4.將plm-ni復(fù)合水凝膠旋轉(zhuǎn)涂覆在基體表面，干燥后收集得到plm-ni復(fù)合薄膜。

7、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述金屬ga、in、sn按質(zhì)量比68:22:10進(jìn)行混合，并在120℃油浴鍋中混合熔化1小時。

8、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟s2中聚乙烯醇加入量為0.5g/10ml去離子水，水浴溫度為90℃，混合采用磁力攪拌10小時。

9、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述步驟s3中鎳粉加入量為0.3～2.6g/10ml去離子水，液態(tài)金屬加入量為50μl/10ml去離子水。

10、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述超聲粉碎時間為10分鐘。

11、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述硼砂溶液濃度為4％，加入量500μl/10ml去離子水。

12、更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述干燥為在80℃下干燥30分鐘。

13、反應(yīng)機(jī)理：本發(fā)明選用聚乙烯醇(pva)、硼砂、液態(tài)金屬(lm)和鎳作為原料。pva聚合物是一種具有復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的生物相容性材料，能夠形成自修復(fù)的水凝膠基質(zhì)。硼砂中的硼酸鹽分子通過動態(tài)過程充當(dāng)交聯(lián)劑，pva鏈中的羥基與硼砂分子通過氫鍵形成緊密的氫鍵位點并重新連接，與液態(tài)金屬形成具有多個聚合物網(wǎng)絡(luò)的液態(tài)金屬基水凝膠復(fù)合材料。本發(fā)明基于動態(tài)有機(jī)/無機(jī)交聯(lián)過程，用簡單的旋涂工藝，實現(xiàn)了液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜的制備。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

15、1.本發(fā)明選用聚乙烯醇(pva)、硼砂、液態(tài)金屬(lm)和鎳制備的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜，具有高電磁屏蔽性能的同時，兼具可折疊性、磁性、耐濕性，以及遇水后能迅速愈合的特性，在“磁性開關(guān)”和電磁屏蔽等應(yīng)用中具有巨大潛力。

16、2.本發(fā)明選用聚乙烯醇(pva)、硼砂、液態(tài)金屬(lm)和鎳作為原料，基于動態(tài)有機(jī)/無機(jī)交聯(lián)過程，用簡單的旋涂工藝，實現(xiàn)液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜的制備。制備工藝簡單，高效，有利于規(guī)模化生產(chǎn)。

17、3.本發(fā)明制備的耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜，解決了電磁屏蔽薄膜在潮濕環(huán)境中容易受損，導(dǎo)致電磁屏蔽功能失效的問題，提高了薄膜耐水和自愈合能力，同時簡化了制備工藝，降低了成本，提高了制備效率。

技術(shù)特征：

1.一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述金屬ga、in、sn按質(zhì)量比68:22:10進(jìn)行混合，并在120℃油浴鍋中混合熔化1小時。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟s2中聚乙烯醇加入量為0.5g/10ml去離子水，水浴溫度為90℃，混合采用磁力攪拌10小時。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述步驟s3中鎳粉加入量為0.3～2.6g/10ml去離子水，液態(tài)金屬加入量為50μl/10ml去離子水。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述超聲粉碎時間為10分鐘。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述硼砂溶液濃度為4％，加入量500μl/10ml去離子水。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于：所述干燥為在80℃下干燥30分鐘。

8.一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜，其特征在于：根據(jù)權(quán)利要求1～7任一項所述的方法制備而成。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜及其制備方法，涉及電磁屏蔽材料技術(shù)領(lǐng)域。先將金屬Ga、In、Sn加入油浴鍋中混合并熔化，得到液態(tài)金屬；將聚乙烯醇加入到去離子水中，并在水浴下加熱充分混合均勻，得到聚乙烯醇溶液；向聚乙烯醇溶液中加入鎳粉和液態(tài)金屬，并在冰浴中進(jìn)行超聲粉碎，并同時緩慢加入硼砂溶液，得到PLM?Ni復(fù)合水凝膠；將PLM?Ni復(fù)合水凝膠旋轉(zhuǎn)涂覆在基體表面，干燥后收集得到PLM?Ni復(fù)合薄膜。本發(fā)明制備的耐潮濕環(huán)境的液態(tài)金屬基電磁屏蔽薄膜，解決了電磁屏蔽薄膜在潮濕環(huán)境中容易受損，導(dǎo)致電磁屏蔽功能失效的問題，提高了薄膜耐水和自愈合能力，同時簡化了制備工藝，降低了成本，提高了制備效率。

技術(shù)研發(fā)人員：白中義,鄧久帥,王夢杰,郭曉琴,趙彪,彭大江,李春江,岳約翰,李可舉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15