[发明专利]一种磁性微孔碳复合薄膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种磁性微孔碳复合薄膜及其制备方法，属于电磁屏蔽技术领域。其制备方法按照以下步骤进行：首先合成聚酰胺酸树脂溶液，加入金属盐继续搅拌得到前驱体混合溶液，随后将前驱体混合溶液均匀刮膜，并将其浸入凝固浴中进行相分离制孔，最后经过热酰亚胺化并进一步高温碳化，制得具有三维导电网络的磁性微孔碳复合薄膜。与传统制备的电磁屏蔽材料相比，本发明所制备的磁性微孔碳复合薄膜具有结构稳定性好、工艺简单、屏蔽效能好等优势。

技术领域

本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种磁性微孔碳复合薄膜及其制备方法。

背景技术

随着电子信息技术得到了迅猛发展，各种智能电子设备如便携式电子设备、智能可穿戴设备等逐渐向微型化发展，在缩小体积的同时降低了成本，极大的提高了电子设备的使用频率，但其中的电磁波会干扰微电子设备的平稳运行，并在一定程度上缩短设备使用寿命，甚至也会对人的身体健康造成危害。现在主要采用电磁屏蔽材料来防治电磁波干扰，一般通过材料与空气之间的阻抗差或材料本身产生的电磁感应对电磁波进行衰减，从而提高电磁屏蔽材料对电磁波的反射和衰减的性能，并保护电子设备的平稳运行。

近年来，随着人们对碳材料的逐渐了解，碳基电磁屏蔽材料得到了高速发展。碳材料，包括石墨、碳纤维、碳纳米管等具有低密度、高强度、易成形加工等优点逐渐被广泛应用，如采用树脂作为碳源制备的电磁屏蔽材料，其电磁屏蔽性能得到了提升。但是，这些材料的制备工艺较为复杂，难以规模化生产，并且其电磁屏蔽性能仍有较大的提升空间，所以制备电导率高，耐热性良好，操作工艺简单的碳基电磁屏蔽材料具有重要意义。

发明内容

为解决现有碳基屏蔽材料屏蔽效能欠佳等问题，本发明提供了一种磁性微孔碳复合薄膜及其制备方法，本发明制备得到的磁性微孔碳复合薄膜有着良好的耐高温性能，可以满足在尖端技术领域的应用。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种磁性微孔碳复合薄膜的制备方法，包括以下步骤：

将芳香四羧酸二酐加入有机溶剂中，搅拌溶解后，再加入二胺单体并继续搅拌反应得到聚酰胺酸树脂溶液；而后加入磁性金属离子盐，充分搅拌后得到前驱体混合溶液；

将所制得的前驱体混合溶液进行刮膜，并将其浸入由乙醇和水组成的凝固浴中进行相分离，相分离结束后，将所制备的薄膜进行240～300℃高温固化和热酰亚胺化，得到聚酰亚胺微孔复合薄膜；

将制得的聚酰亚胺微孔复合薄膜在高温条件下进行800～1500℃热处理并碳化，最终制得磁性微孔碳复合薄膜。

发明的特点在于:

其中，所述的磁性金属离子盐为乙酰丙酮铁、乙酰丙酮镍和乙酰丙酮钴中的一种或两种。

其中，所述的磁性金属离子盐的添加量为树脂固含量的5wt％～30wt％。

其中，所述分相凝固浴中乙醇的体积比为40％～100％。

其中，复合薄膜的刮膜厚度为50μm～700μm。

其中，所述聚酰胺酸树脂溶液的固含量为10wt％～20wt％。

其中，所述芳香四羧酸二酐为均苯四甲酸二酐、六氟二酐、4,4’-联苯四甲酸二酐或3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐。

其中，所述二胺单体为对苯二胺、4,4’-二氨基二苯醚或4,4’-二氨基二苯砜。

其中，所述的有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。

一种磁性微孔碳复合薄膜的制备方法，由所述的制备方法制得。

与现有技术相比，本发明取得了以下技术优势：