[发明专利]一种石墨烯电磁屏蔽材料的制备方法及电缆外材料

说明书

本发明提出一种石墨烯电磁屏蔽材料的制备方法及电缆外材料，具体步骤包括：将配比好的石墨、石墨烯、碳纤维材料混合后在超声波震荡频率为100‑200赫兹，震荡时间为1h‑5h的条件下进行处理；将超声波震荡后的混合物与FEP、NMP在300‑500℃的情况下搅拌均匀，放置在＜270℃的环境下静止其自然凝固；本发明对三种材料均匀混合的同时，将石墨烯从二维材料转化为三维，实现更优异的屏蔽效果；同时在剪切的过程中有效的控制杂质的含量，批次性解决杂质问题，提高了材料处理的工作效率。

技术领域

本发明涉及一种屏蔽材料，具体为一种石墨烯电磁屏蔽材料的制备方法及电缆外材料。

背景技术

石墨和石墨烯有关的材料广泛应用在电池电极材料、半导体器件、透明显示屏、传感器、电容器、晶体管等方面。但是目前在医疗器械方面尚未有适应市场需求的产品的出现。

石墨烯是当前最受瞩目的新型材料。自2004年Novoselov和Geim制备出石墨烯后，石墨烯的出现立刻引起了科学界的广泛关注，这种新型碳纤维材料成为继富勒烯、碳纳米管后材料和物理学领域的又一个研究热点，各国学者都对石墨烯结构和性能展开大量研究。石墨烯是一种结晶度高并且能够稳定存在的单原子厚度碳膜，由碳原子六元环紧密构成的两维晶体，具有重复周期的蜂窝状点阵结构，可以翘曲成零维的富勒烯，卷成一维的碳纳米管或者堆积成三维的石墨。由于这种特殊的结构，石墨烯具备许多优异性能，其电子传输速度是Si的100倍，理论比表面积高达2600m²/g，硬度比钻石大同时不失韧性。石墨烯纳米复合材料所表现出的性能同样突出，石墨烯/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽阈值含量仅为0.52vol.％，并且当石墨烯含量为8.8vol.％时，复合材料能对8.2-12.4GHz(X-band)测试条件时获得21dB的屏蔽效率。

可见，石墨、石墨烯材料的化学性质稳定，常温、常压、三维条件下，有着优异的电磁屏蔽效果，可以极大的减轻现有金属作为屏蔽材料的屏蔽电缆的重量。但是现有使用石墨烯制备的屏蔽材料在有些高标准条件下，仍不能达到要求，屏蔽材料的屏蔽效果有待更进一步的提高。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出一种石墨烯电磁屏蔽材料的制备方法及电缆外材料，以提高石墨烯电磁屏蔽材料的屏蔽效果。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

一种石墨烯电磁屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

a）将石墨、石墨烯、碳纤维材料按质量比为1-2：1-8：1-2混合均匀，得到混合物。

b）将混合物在超声波震荡频率为100-200赫兹，震荡时间为1h-5h的条件下进行处理。

c）将超声波震荡后的混合物与氟化乙烯丙烯共聚物FEP、N-甲基吡咯烷酮NMP在300-500℃的情况下搅拌均匀，所述超声波震荡后的混合物与FEP、NMP二者的质量比为1-3：20.5-100，FEP与NMP的质量比为1-20：50-500。

d）搅拌均匀后将放置在＜270℃的环境下静止其自然凝固。

优选的，所述石墨、石墨烯、碳纤维材料的质量比为1.5：5：1。

优选的，步骤c中所述的搅拌的时间为1-5h。

优选的，所述石墨烯粒度＞200目。

优选的，所述碳纤维材料为500-600T的碳纤维。

优选的，所述震荡时间为5h。

采用所述石墨烯电磁屏蔽材料制备方法生产的电缆外材料。所述石墨烯电磁屏蔽材料的体现形式包括但不限于电线最外层包装、屏蔽薄膜、屏蔽涂料等。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：