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专利号: 2019106571841
申请人: 中南林业科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于它是按以下步骤进行的:一、制备碳纤维织物:

将装有生物质纤维织物的容器置于高温热解装置中,向高温热解装置中通入惰性气体

1min~60min,在惰性气体的保护下,以升温速率为0.1℃/min~10℃/min,将高温热解装置的温度升至200℃~2000℃,并在温度为200℃~2000℃的条件下,保温0.1h~10h,再以降温速率为0.1℃/min~10℃/min,将高温热解装置温度由200℃~2000℃降至室温,得到碳纤维织物;

二、磁控溅射制备金属镍纳米颗粒/碳纤维织物复合材料:

将碳纤维织物置于磁控溅射设备中,首先将镍靶材固定在阴极,碳纤维织物固定在样品台的阳极上,且控制镍靶材和碳纤维织物之间的距离为1mm~100mm,然后将磁控溅射设备的反应腔内压强抽至0.001Pa~1Pa,再以流速为1sccm~100sccm通入氩气,最后在溅射功率为10W~1000W及样品台旋转速度为1rpm~100rpm的条件下进行溅射,直至溅射的金属镍纳米颗粒层厚度为100~10000nm,得到金属镍纳米颗粒/碳纤维织物复合材料;

三、等离子体增强化学气相沉积:

①、将金属镍纳米颗粒/碳纤维织物复合材料置于等离子体增强化学气相沉积设备中,首先将等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内压强抽至1Pa~100Pa,然后以流速为

1sccm~100sccm通入甲烷和氢气的混合气体;

所述的甲烷和氢气的混合气体中甲烷与氢气的流速比为3:(1.5~2.5);

②、在射频功率为10W~1000W的条件下,沉积0.1h~10h,取出一面沉积后的材料;

③、将一面沉积后的材料另一面按步骤三①及②重复1次,得到双面沉积后的材料;

④、将双面沉积后的材料按步骤三①至③重复0次~4次,得到基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料;

所述的基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的厚度为0.62mm以上。

2.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤一中所述的生物质纤维织物为竹纤维织物、棉纤维织物、麻纤维织物或再生纺丝纤维织物。

3.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤二中所述的镍靶材的纯度为90.00%~

99.99%。

4.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤二中所述的氩气纯度为90.00%~99.99%。

5.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤三中所述的甲烷纯度为90.00%~99.99%;

步骤三中所述的氢气纯度为90.00%~99.99%。

6.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤一中将装有生物质纤维织物的容器置于高温热解装置中,向高温热解装置中通入惰性气体30min~60min,在惰性气体的保护下,以升温速率为5℃/min~10℃/min,将高温热解装置的温度升至200℃~1000℃,并在温度为200℃~1000℃的条件下,保温1h~10h,再以降温速率为5℃/min~10℃/min,将高温热解装置温度由200℃~1000℃降至室温,得到碳纤维织物。

7.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤二中控制镍靶材和碳纤维织物之间的距离为

60mm~100mm,然后将磁控溅射设备的反应腔内压强抽至0.003Pa~1Pa,再以流速为11sccm~100sccm通入氩气。

8.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤二中最后在溅射功率为100W~1000W及样品台旋转速度为20rpm~100rpm的条件下进行溅射。

9.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤三①中首先将等离子体增强化学气相沉积设备的反应腔内压强抽至50Pa~100Pa。

10.根据权利要求1所述的一种基于碳纤维织物、金属镍纳米颗粒和石墨烯的夹层式柔性电磁屏蔽材料的制备方法,其特征在于步骤三②中在射频功率为200W~1000W的条件下,沉积1h~10h。