[发明专利]一种石墨烯复合材料作为电磁屏蔽材料的应用

权利要求书

1.一种用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：该电磁屏蔽材料为石墨烯复合材料，所述石墨烯复合材料由石墨烯材料和泡沫海绵组成，石墨烯均匀包覆于泡沫海绵骨架表面，石墨烯微片间紧密连接，形成三维连通的导电网络骨架结构；所述石墨烯材料在复合材料中所占的重量百分比为15～85％；

所述石墨烯复合材料的制备方法为：为使泡沫海绵表面更易于石墨烯溶液的浸润，首先将泡沫海绵浸入表面活性剂溶液中处理5～30分钟，取出烘干；然后通过浸渍、滴加、喷涂或抽滤的方式将均匀分散的石墨烯材料的溶液填充到经过表面活性剂溶液处理后的泡沫海绵的孔隙中；最后在30～150℃条件下干燥固化0.5～5小时，获得石墨烯复合材料；所述石墨烯为通过剥离方法得到的石墨烯材料、氧化石墨烯、还原后氧化石墨烯和通过化学气相沉积方法生长得到的石墨烯材料中的一种或几种；

所述均匀分散的石墨烯材料的溶液是指添加了羧甲基纤维素钠作为分散剂的石墨烯材料的水溶液，其中羧甲基纤维素钠的重量百分比为1～5％；或利用氧化石墨烯溶液自身的良好分散性将其他类型的石墨烯分散在氧化石墨烯中，石墨烯材料在溶液中的重量百分比为0.1～2％；

厚度1.5mm的石墨烯复合材料的电磁屏蔽效率达到40dB以上，密度仅0.05g/cm³，单位密度电磁屏蔽效能达到800dB·cm³/g，能够任意弯曲和承受达80％的压缩变形。

2.根据权利要求1所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所述泡沫海绵为聚氨酯海绵、橡胶海绵或三聚氰胺海绵。

3.根据权利要求1所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所制备的石墨烯复合材料骨架表面再复合一层有机高分子聚合物。

4.根据权利要求1所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所述表面活性剂溶液是指十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠的水溶液，溶液浓度为5～30mg/mL，利用易于表面浸润的有机溶剂乙醇对泡沫海绵的表面进行预处理，能达到与表面活性剂类似的效果。

5.根据权利要求1所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所述均匀分散的石墨烯材料的溶液中，石墨烯材料的重量百分比为0.1～2％。

6.根据权利要求1所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：在将石墨烯材料的溶液添加到泡沫海绵孔隙的过程中，采取对泡沫海绵进行挤压或抽真空的方式排除其孔隙中的空气。

7.根据权利要求3所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所述石墨烯复合材料骨架表面复合有机高分子聚合物时，选择有机高分子材料聚二甲基硅氧烷、乙烯基硅油、甲基双苯基室温硫化硅橡胶、硅苯(联苯)撑硅氧烷聚合物和正硅酸乙酯中的一种或几种作为原料。

8.根据权利要求7所述的用于电子设备的电磁屏蔽材料，其特征在于：所述石墨烯复合材料骨架表面复合有机高分子聚合物时，先将所述有机高分子材料按照1:(1～50)的体积比例稀释于甲苯或乙酸乙酯中得到高分子聚合物稀释液，将稀释液通过喷涂、旋涂或提拉浸渍的方式填充到石墨烯复合材料中，然后在60～120℃条件下，让高分子聚合物稀释液中的有机高分子材料在石墨烯泡沫的孔隙中发生原位聚合反应，反应时间2h～12h。