[发明专利]一种质轻型石墨纤维泡沫镍电磁屏蔽材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种质轻型石墨纤维泡沫镍电磁屏蔽材料的制备方法，属于电子材料制备领域。该方法以聚丙烯腈纤维为原材料经两步炭化和石墨化后制得石墨纤维，再以多孔聚氨酯泡沫为基质进行化学镀镍制得泡沫镍，最终将石墨纤维经电泳沉积到泡沫镍上制得电磁屏蔽材料，本发明以高电导率的石墨纤维和高磁导率的金属镍作原料，起到联合屏蔽效果，其中以石墨纤维代替金属系材料，将镍镀在聚氨酯泡沫上，复配后解决了传统金属系电磁屏蔽材料密度大，价格昂贵、难以满足质轻的要求，而且易于从基体中析出的问题，而且制备过程简单，成本低廉，适合大规模生产运用。

主权项

一种质轻型石墨纤维泡沫镍电磁屏蔽材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取500～600g聚丙烯腈纤维装入氧化炉，在250～300℃的氧化温度下保温预氧化45～60min，再将预氧化后的纤维移入炭化炉，先以5℃/min速率程序升温至300～500℃低温炭化15～25min，再以10℃/min速率升温至900～1000℃，高温炭化10～20min，得到聚丙烯腈碳纤维；（2）将上述制得的聚丙烯腈碳纤维转入石墨化炉，向炉中以10mL/min速率通入氩气直至置换出炉中所有空气后，在2500～3000℃的温度下石墨化处理2～3min，出料后得到石墨纤维，备用；（3）取100～200g聚氨酯泡沫放入粉碎机中粉碎后过50目标准筛，将过筛后的聚氨酯泡沫颗粒浸入400～500mL质量浓度为10%的高锰酸钾硫酸溶液中，搅拌粗化3～5min，粗化结束后将泡沫颗粒和20～30g氯化锡混合加入100～200mL浓度为0.1mol/L盐酸，搅拌敏化10～15min；（4）将上述敏化后的泡沫颗粒分别用500～600mL甲醛和等体积的质量浓度为30%的磷酸二氢钾溶液浸泡3～5min，最后用去离子水冲洗10～20min后即得预处理后的泡沫颗粒；（5）量取1～2L质量浓度为40%硫酸镍溶液倒入化学镀槽中，再依次加入10～20g氯化铵和3～5g柠檬酸钠，搅拌均匀后再用质量浓度为25%氨水调节pH至8～9，再将200～300g上述预处理后的泡沫颗粒倒入镀槽，加热镀槽温度至25～35℃，启动超声装置进行化学镀镍20～30min后，用去离子水洗净并干燥，制得泡沫镍，备用；（6）称取10～20g石墨纤维和10～15g硝酸镁粉末混合均匀后倒入200～300mL丙酮中，用超声分散仪以200～300W功率超声分散2～3h后配得石墨纤维电泳液；（7）将上述制得的电泳液装入电泳槽中，以20mm×2mm×1mm的金属铂片作为阳极，再将备用的泡沫镍热压成20mm×5mm×2mm的规格并将其作为阴极，调整阴阳两级之间的距离为2～3cm，启动直流电源在50～60V电压下电泳沉积处理1～2h后，取出沉积石墨纤维后的泡沫镍，放入烘箱于105～110℃下干燥2～3h，即得质轻型石墨纤维泡沫镍电磁屏蔽材料。