一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜及其制备方法

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1.本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜及其制备方法。

背景技术：

2.随着时代的快速发展，5g时代的来临，通讯技术的不断进步，电磁干扰无处不在，也对人们生活的影响越来越大。人体属于一种生物介质，电磁辐射达到一定的强度之后，会破坏人体原有的平衡状态，从而影响人的免疫系统以及神经系统，严重危害人们的健康。电磁辐射不但影响人体健康，同时也对航天航空行业有极大的影响。受到无线电设备的影响，民用航空无线电专业频率容易收到电磁干扰，导致不能正常接收或者无法接收信号，nasa的航空安全报告系统指出由于受到了无线电干扰更容易引发一些空难，电磁干扰现象随时都可能会给人们带来安全隐患。5g时代的到来意味着电子集成度的提高，因此芯片的抗干扰能力呈现明显的下降趋势，电磁干扰对集成电路的危害可见一斑，强烈的电磁干扰作用可能会使电子的元器件失效。
3.一般来说，通过阻挡或者吸收使得电磁波能量减小，阻碍电磁波传播的材料被称为电磁屏蔽材料。这种材料的电磁屏蔽效能主要和导电性以及磁性有关。电磁屏蔽材料一般分为：导电聚合物电磁屏蔽材料和电磁屏蔽涂料等几大类型。其中，导电聚合物电磁屏蔽材料分为复合型和本征型两大类，同时根据填充类型的不同又分为金属系材料和碳系材料等。目前市场上的导电聚合物电磁屏蔽膜中金属粉末黏附力差、容易发生龟裂和剥落等问题，从而导致其机械性能较差。

技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜及其制备方法，本发明制备方法制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜中金属纳米线的附着力强、不易发生龟裂和剥落等问题，具有良好的机械性能。
5.为了实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
6.本发明提供了一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的制备方法，包括以下步骤：
7.将聚合物和有机溶剂混合，将得到的静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚合物静电纺丝膜；
8.所述聚合物和有机溶剂的质量比为(5～20):(80～95)；
9.所述静电纺丝的电压为8～30kv；
10.将可溶金属盐的溶液、还原剂的溶液、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合，在磁场下进行还原反应，得到金属纳米线原液；所述可溶金属盐至少包括一种磁性可溶金属盐；所述还原剂的溶液的浓度为0.05～2mol/l；
11.将所述聚合物静电纺丝膜对所述金属纳米线原液中的金属纳米线负载，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。
12.优选的，所述静电纺丝液中还包括介电纳米陶瓷粉；所述介电纳米陶瓷粉包括碳化硅、氮化硅、氧化锌、氧化锡、钛酸钡和氮化铁中的一种或几种。
13.优选的，所述磁性可溶金属盐包括可溶镍盐、可溶钴盐和可溶铁盐中的一种或几种；所述还原剂包括水合肼。
14.优选的，所述可溶金属盐和还原剂的摩尔比为1:(0.5～10)。
15.优选的，所述成核剂包括氯铂酸。
16.优选的，所述柠檬酸盐络合剂包括柠檬酸钠。
17.优选的，所述聚合物包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、六氟丙烯和聚醚酰亚胺中的一种或几种。
18.优选的，所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺和丙酮；所述n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:(1～9)。
19.优选的，所述负载的方式包括涂覆、浸渍和抽滤负载中的一种或几种。
20.本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜，包括聚合物静电纺丝膜以及负载于所述聚合物静电纺丝膜表面和孔隙中的金属纳米线，所述金属纳米线至少包括一种磁性金属纳米线。
21.本发明提供了一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的制备方法，包括以下步骤：将聚合物和有机溶剂混合，将得到的静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚合物静电纺丝膜；将可溶金属盐的溶液、还原剂、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合，在磁场下进行还原反应，得到金属纳米线原液；所述可溶金属盐至少包括一种磁性可溶金属盐；将所述金属纳米线原液和所述聚合物静电纺丝膜进行复合，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。
22.本发明采用静电纺丝产生的聚合物纤维薄膜作为基底，与金属纳米线(至少含有一种磁性金属纳米线)进行复合制得吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜；静电纺丝产生的聚合物纤维薄膜是由许多纤维组成的类似于布的结构，薄膜内部本身就具有相当多的孔隙，与常规的实心薄膜相比具有良好的透气性，磁性金属纳米线可以渗透附着到纺丝纤维薄膜的多孔结构内部，而不仅是常规的附着于薄膜材料的表层，而且，金属纳米线作为一维纳米材料，具有良好的柔性，附着于静电纺丝纤维薄膜中时，可通过表面张力作用、表面吸附作用、范德华作用等与纤维表面形成良好的粘附结合，在受到外部应力或者形变时可以始终保持导电、不脱落，保证吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜具有良好的机械性，能有效解决现有技术提供的电磁屏蔽膜中金属粉末附着力差、易发生龟裂和剥落的问题，而且磁性金属纳米线具有磁性，可实现磁场屏蔽、吸波，另外金属纳米线还可以保证良好的导电性能，有效发挥导电屏蔽的作用，因此，本发明制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜可实现电磁屏蔽、导电、导热和吸波等多功能。
23.此外，本发明通过在纺丝溶液中添加具有良好的介电性能的介电陶瓷粉末，可以降低吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的介电损耗。
附图说明
24.图1为实施例1得到的磁性镍纳米线的sem图；
25.图2为实施例2得到的磁性镍铁纳米线的sem图；
26.图3为实施例3得到的磁性镍钴纳米线的sem图；
27.图4为实施例4制备的聚合物静电纺丝膜的sem图；
28.图5为实施例5制备的聚合物静电纺丝膜的sem图；
29.图6为实施例6制备的聚合物静电纺丝膜的sem图；
30.图7为实施例7制备的聚合物静电纺丝膜的sem图；
31.图8为实施例4制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的sem图；
32.图9为实施例5制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的sem图。
具体实施方式
33.本发明提供了一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的制备方法，包括以下步骤：
34.将聚合物和有机溶剂混合，将得到的静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚合物静电纺丝膜；
35.所述聚合物和有机溶剂的质量比优选为(5～20):(80～95)；
36.所述静电纺丝的电压优选为8～30kv；
37.将可溶金属盐的溶液、还原剂的溶液、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合，在磁场下进行还原反应，得到金属纳米线原液；所述可溶金属盐至少包括一种磁性可溶金属盐；所述还原剂的溶液的浓度为0.05～2mol/l；
38.将所述聚合物静电纺丝膜对所述金属纳米线原液中的金属纳米线负载，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。
39.如无特殊说明，本发明对所用制备原料的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的市售商品即可。
40.本发明将聚合物和有机溶剂混合，得到静电纺丝液。
41.在本发明中，所述聚合物优选包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、六氟丙烯和聚醚酰亚胺中的一种或几种，更优选为聚偏氟乙烯；当聚合物为上述几种时，本发明对不同种类聚合物的配比没有特殊限定，任意配比即可。在本发明中，所述有机溶剂优选包括n,n-二甲基甲酰胺和丙酮；所述n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:(1～9)，更优选为5:(1～3)。在本发明中，所述聚合物和有机溶剂的质量比优选为(5～20):(80～95)，更优选为(10～20):(80～90)。
42.本发明将聚合物和溶剂的质量比限定在上述范围内，既可避免因聚合物的用量太低，制备的纺丝基底纤维过少，不利于后续金属纳米线的附着，又可避免因聚合物用量过高时，纺丝溶液过于黏稠，在纺丝过程中固化时间过长不利于应用，同时黏度过大不利于纺丝过程中电场力作用使其趋于分裂，导致纺丝纤维较粗，同时存在较多串珠。
43.在本发明中，所述聚合物和有机溶剂混合为将聚合物溶解于有机溶剂中。在本发明中，当所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺和丙酮时，所述溶解优选为先将聚合物溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再与丙酮混合进行搅拌；所述搅拌的时间优选为12～36h，更优选为24～36h。本发明对搅拌的速率没有特殊限定，根据实际情况选择即可。
44.在本发明中，所述静电纺丝液中优选还包括介电纳米陶瓷粉；所述介电纳米陶瓷粉优选包括碳化硅、氮化硅、氧化锌、氧化锡、钛酸钡和氮化铁中的一种或几种，更优选为钛酸钡；当介电纳米陶瓷粉为上述几种时，本发明对不同种类介电纳米陶瓷粉的配比没有特殊限定，任意配比即可；所述介电纳米陶瓷粉的形貌结构优选为纳米线、纳米链、纳米颗粒、
纳米棒或纳米片中的一种或几种；当介电纳米陶瓷粉为上述几种时，本发明对不同形貌结构的介电纳米陶瓷粉的配比没有特殊限定，任意配比即可；所述聚合物和介电纳米陶瓷粉的质量比优选为100:(1～15)，更优选为100:(5～10)。
45.本发明添加介电陶瓷粉可以使得到的薄膜材料具有介电损耗作用，而电磁屏蔽性能中介电损耗可以起到使电磁波衰减的作用，从而提高材料的电磁屏蔽性能。
46.在本发明中，所述介电纳米陶瓷粉的添加过程优选为在所述聚合物和有机溶剂混合得到的溶液中加入介电纳米陶瓷粉，搅拌，得到静电纺丝液。本发明对所述搅拌的过程没有特殊限定，使物料混合均匀即可。
47.得到静电纺丝液后，本发明将所述静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚合物静电纺丝膜。
48.在本发明中，所述静电纺丝的电压为8～30kv，优选为12～20kv；推注速度优选为0.01～1mm/min，更优选为0.1～1mm/min；静电纺丝的针头和接收器之间的距离优选为10～15cm，更优选为10～13cm。
49.本发明限定静电纺丝的电压在上述范围内，既可避免因纺丝电压太小时，随着纺丝电压的增大，纺丝溶液的静电力过小，因此纺丝溶液的电压也随之减小，导致纺丝溶液的带点电射流拥有较小的加速度，液滴获得的牵引力也小，不利于分裂，获得的纤维存在较多串珠的同时，导致纺丝纤维的粗细不均匀，影响后续金属纳米线的附着和基底薄膜的力学强度；又可避免电压过大时，电场力和牵引力随之增大，但是针头与接收基底的距离是固定的，当牵引力过大时，加速度也过大，由于接收距离相对过短，液滴未分裂完全便被接收，接收时间过短，不利于纤维变细，而且容易出现较大串珠。
50.本发明将可溶金属盐的溶液、还原剂的溶液、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合。
51.在本发明中，所述可溶金属盐至少包括一种磁性可溶金属盐；所述磁性可溶金属盐优选包括可溶镍盐、可溶钴盐和可溶铁盐中的一种或几种，更优选为可溶镍盐；当磁性可溶金属盐为上述几种时，本发明对不同种类磁性可溶金属盐的配比没有特殊限定，任意配比即可；所述可溶金属盐的溶液的浓度优选为0.05～1mol/l，更优选为0.1～0.5mol/l；所述可溶金属盐的溶液的ph值优选为10～14，更优选为12～13。本发明对所述调节可溶金属盐的溶液的ph值的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的调节过程即可，在本发明实施例中，具体采用碱液调节可溶金属盐的溶液的ph值。
52.在本发明中，所述可溶金属盐优选还包括非磁性可溶金属盐；所述非磁性可溶金属盐优选为可溶银盐；所述磁性可溶金属盐和非磁性可溶金属盐的摩尔比优选为1:(0.1～1)，更优选为1:(0.1～0.5)。本发明对所述非磁性可溶金属盐的种类没有特殊限定，根据实际情况下选择即可。本发明中所述可溶金属盐的溶液中至少包括一种磁性可溶金属盐，确保后续被还原的金属原子能接受外加磁场的作用而排列生长为纳米线。当可溶金属盐的溶液中包括磁性金属离子和非磁性金属离子时，生长过程中以磁性金属作为模板引导非磁性金属的生长，最终制得由磁性金属和非磁性金属构成的合金纳米线。
53.在本发明中，所述还原剂优选包括水合肼；所述还原剂的溶液的浓度优选为0.05～2mol/l，更优选为0.5～1mol/l；所述还原剂溶液的ph值优选为10～14，更优选为11～13。本发明对所述调节还原剂溶液的ph值的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的调节过程即可，在本发明实施例中，具体采用碱液调节还原剂溶液的ph值。
54.本发明限定还原剂溶液的浓度在上述范围内，既可避免因还原剂溶液浓度过低，造成金属纳米线的产率低，同时低浓度的还原剂溶液可能会导致还原性不够，不能很好的形成纳米线结构，又可避免因还原剂溶液过高使还原剂过量，导致反应速率过快，使金属纳米线之间团聚在一起，从而不能使金属纳米线均匀分散。
55.在本发明中，所述成核剂优选包括氯铂酸；所述柠檬酸盐络合剂优选包括柠檬酸钠。
56.在本发明中，所述可溶金属盐和还原剂的摩尔比优选为1:(0.5～10)，更优选为1:(0.5～5)；所述可溶金属盐和成核剂的摩尔比优选为1000:(0.5～10)，更优选为1000:(0.5～5)；所述可溶金属盐和络合剂的摩尔比优选为1:(0.1～1)，更优选为1:(0.1～0.5)。
57.在本发明中，所述可溶金属盐的溶液、还原剂的溶液、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合的过程优选为在所述可溶金属盐的溶液中加入成核剂和柠檬酸盐络合剂，然后分别对可溶金属盐的溶液和还原剂的溶液预热后，进行混合，得到金属盐和还原剂的混合溶液；所述预热优选为水浴加热；所述预热的温度优选为50～100℃，更优选为60～80℃；所述预热的时间优选为5～40min，更优选为10～30min。
58.得到金属盐和还原剂的混合溶液后，本发明将所述金属盐和还原剂的混合溶液在磁场下进行还原反应，得到金属纳米线原液。
59.在本发明中，所述磁场的强度优选为0.005～1t，更优选为0.005～0.05t；所述还原反应的温度优选为50～100℃，更优选为60～80℃；所述还原反应的时间优选为5～60min，更优选为20～45min；本发明优选在所述还原反应产物出现团聚现象前终止还原反应。
60.本发明优选对所述金属纳米线原液进行后处理。在本发明中，所述后处理优选包括依次进行的稀释、过滤、清洗和分散，得到磁性金属纳米线分散液；所述稀释所用溶剂优选为水；所述清洗所用的清洗液优选为水；所述过滤的方式优选为真空抽滤；所述分散优选为将清洗后的磁性金属纳米线分散在水中。本发明对稀释、真空抽滤、清洗和分散的过程没有特殊限定，采用本领域熟知的稀释、真空抽滤、清洗和分散的过程即可。
61.本发明采用低温水相无模板法借助磁场诱导制备金属纳米线，一般制备纳米线材料需要用到硬模板(如带有垂直孔洞的阳极氧化铝等)或者软模板(pvp等表面活性剂)，随着反应的进行，体系金属离子浓度降低，从而沉积或者生长在模板内部的金属原子减少，会造成尺寸不均匀(包括长度和直径)，而本发明采用的磁场诱导方式，不会受到模板的尺寸影响，从而实现表面洁净、尺寸均一的纳米线制备。
62.本发明限定可溶金属盐溶液中金属离子的浓度在上述范围内，一方面，可以避免因金属离子浓度太低，得到的金属纳米线很少，产率低，不利于应用，另一方面，也可以避免因金属离子浓度过高，在磁场中被还原产生大量金属纳米线，当纳米线浓度过高时，会团聚在一起，不利于后续与聚合物静电纺丝膜复合。
63.在本发明中，所述金属纳米线的直径优选为30～300nm，更优选为30～100nm，长度优选为1～100μm，更优选为2～50μm；。
64.本发明将所述聚合物静电纺丝膜对所述金属纳米线原液中的金属纳米线负载，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。
65.在本发明中，所述负载的方式优选包括涂覆、浸渍和抽滤负载中的一种或几种，更
优选为涂覆或抽滤负载；所述涂覆优选包括静电喷涂、空气喷涂、无空气喷涂和刮涂中的一种或几种，更优选为静电喷涂、空气喷涂、无空气喷涂或刮涂。
66.在本发明中，所述聚合物静电纺丝膜和所述金属纳米线原液中的金属纳米线的质量比优选为1:(0.001～0.5)，更优选为1:(0.01～0.1)。
67.在进行复合前，本发明优选还包括对所述聚合物静电纺丝膜进行清洗；所述清洗的设备优选为等离子清洗机；所述清洗的时间优选为60～180s，更优选为90～120s。本发明利用等离子清洗机对聚合物静电纺丝膜进行清洗，既可以去除聚合物静电纺丝膜表面的有机物，又可以对聚合物静电纺丝膜进行亲水改性，提高聚合物静电纺丝膜的亲水性，有利于金属纳米线和聚合物静电纺丝膜的后续复合。
68.所述复合后，本发明优选对所述复合所得复合物进行干燥，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。本发明对所述干燥的过程没有特殊限定，采用根本领域熟知的干燥过程即可。
69.本发明还提供了上述技术方案所述制备方法制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜，其特征在于，包括聚合物静电纺丝膜以及负载于所述聚合物静电纺丝膜表面和孔隙中的金属纳米线，所述金属纳米线至少包括一种磁性金属纳米线。
70.在本发明中，所述聚合物静电纺丝膜优选由聚合物纺丝纤维组成，所述聚合物纺丝纤维的直径优选为0.1～5μm，更优选为0.1～1μm；所述聚合物静电纺丝膜的厚度优选为50～100μm，更优选为70～90μm。
71.下面将结合本发明中的实施例，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限制。
72.实施例1
73.配置500ml金属盐溶液(其中含nicl20.1mol/l，na3c6h5o737.5mmol/l，h2ptcl60.2
×
10-3
mol/l)，用碱溶液调节ph值为12.5，配置500ml 0.5mol/l水合肼溶液，用碱溶液调节ph值为12.5，将金属盐溶液和水合肼溶液(可溶金属盐和还原剂的摩尔比为1:3.6)分别在60℃水浴条件下预热30min后，进行混合，并在60℃、0.03t的磁场条件下进行还原反应20min，然后在还原产物中加去离子水进行稀释，通过真空抽滤得到镍纳米线，用1l蒸馏水清洗三次后，将镍纳米线分散于水中，得到磁性镍纳米线分散液。
74.实施例2
75.配置500ml金属盐溶液(其中含nicl20.09mol/l，fecl30.01mol/l，na3c6h5o737.5mmol/l，h2ptcl60.2
×
10-3
mol/l)，用碱溶液调节ph值为12.5，配置500ml 0.5mol/l水合肼溶液，用碱溶液调节ph值为12.5，将金属盐溶液和水合肼溶液(可溶金属盐和还原剂的摩尔比为1:3.6)分别在60℃水浴条件下预热30min后，进行混合，并在60℃、0.03t的磁场条件下进行还原反应20min，然后在还原产物中加去离子水进行稀释，通过真空抽滤得到镍纳米线，用1l蒸馏水清洗三次后，将镍纳米线分散于水中，得到磁性镍铁纳米线分散液。
76.实施例3
77.配置500ml金属盐溶液(其中含nicl20.09mol/l，cocl20.01mol/l，na3c6h5o737.5mmol/l，h2ptcl60.2
×
10-3
mol/l)，用碱溶液调节ph值为12.5，配置500ml 0.5mol/l水合肼溶液，用碱溶液调节ph值为12.5，将金属盐溶液和水合肼溶液(可溶金属盐
和还原剂的摩尔比为1:3.6)分别在60℃水浴条件下预热30min后，进行混合，并在60℃、0.03t的磁场条件下进行还原反应20min，然后在还原产物中加去离子水进行稀释，通过真空抽滤得到镍纳米线，用1l蒸馏水清洗三次后，将镍纳米线分散于水中，得到磁性镍钴纳米线分散液。
78.实施例4
79.配置500ml金属盐溶液(其中含nicl20.1mol/l，na3c6h5o737.5mmol/l，h2ptcl60.2
×
10-3
mol/l)，用碱溶液调节ph值为13，配置500ml 0.5mol/l水合肼溶液，用碱溶液调节ph值为13，将金属盐溶液和水合肼溶液(可溶金属盐和还原剂的摩尔比为1:3.6)分别在60℃水浴条件下预热30min后，进行混合，并在60℃、0.05t的磁场条件下进行还原反应30min，得到含镍纳米线原液；
80.将聚偏氟乙烯溶于n,n-二甲基甲酰胺中，再加入丙酮(n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为3:1)，进行搅拌12～36h，聚偏氟乙烯的质量浓度为10％，在12kv电压下进行静电纺丝，推注速度为0.5mm/min，静电纺丝的针头和接收器之间的距离,为12cm，得到聚合物静电纺丝膜；
81.将所述含镍纳米线原液通过抽滤的方法负载在所述聚合物静电纺丝膜(用等离子清洗剂清洗120s)上进行复合，干燥，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。
82.实施例5
83.与实施例4的区别在于，所述聚偏氟乙烯的质量浓度为10％，在聚偏氟乙烯溶液中加入占聚偏氟乙烯质量50％的钛酸钡，其余内容与实施例4一致。
84.实施例6
85.与实施例5的区别在于，电压为14kv，其余内容与实施例5一致。
86.实施例7
87.与实施例5的区别在于，电压为16kv，其余内容与实施例5一致。
88.性能测试
89.(1)采用扫描电子显微镜对实施例1～3得到的纳米线分散液经抽滤和干燥得到的磁性纳米线进行扫描，结果如图1～3所示。
90.由图1可知，实施例1得到的磁性镍纳米线的平均直径为50nm，平均长度为6μm。
91.由图2可知，实施例2得到的磁性镍铁纳米线的平均直径为49nm，平均长度为4μm。
92.由图3可知，实施例3得到的磁性镍钴纳米线的平均直径为44nm，平均长度为6μm。
93.综上所述，本发明制备的磁性金属纳米线的尺寸均落入“直径为30～300nm、长度为1～100μm”的范围内，该尺寸范围较为优选，磁性金属纳米线导电/导磁性好，后续制得的复合材料的导电/导磁性也佳。
94.(2)采用扫描电子显微镜对实施例4～7制备的聚合物静电纺丝膜进行扫描，结果如图4～7所示。
95.由图4可知，实施例4制备的聚合物静电纺丝膜中纺丝纤维的平均直径为0.18μm，厚度为72μm。
96.由图5可知，实施例5制备的聚合物静电纺丝膜中纺丝纤维的平均直径为0.17μm，厚度为90μm。
97.由图6可知，实施例6制备的聚合物静电纺丝膜中纺丝纤维的平均直径为0.16μm，
厚度为86μm。
98.由图7可知，实施例7制备的聚合物静电纺丝膜中纺丝纤维的平均直径为0.17μm，厚度为89μm。
99.由此可知，本发明制备的聚合物静电纺丝膜中纺丝纤维直径较小，聚合物静电纺丝膜的厚度较薄，从而导致最终制备的电磁屏蔽膜也更薄，使其具备更优良的柔性，可以在小体积下实现良好的电磁屏蔽效果，满足当前电磁屏蔽产品“薄、轻、宽、强”的性能需求。
100.(3)采用扫描电子显微镜对实施例4制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜进行扫描，结果如图8所示。
101.由图8所示，镍纳米线均匀的负载于pvdf纺丝纤维形成的聚合物静电纺丝膜上，镍纳米线后续可发挥良好的导电/导磁性。
102.(4)采用扫描电子显微镜对实施例5制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜进行扫描，结果如图9所示。
103.如图9所示，镍纳米线均匀的负载于pvdf纺丝纤维形成的聚合物静电纺丝膜上，镍纳米线后续可发挥良好的导电/导磁性，通过四探针电阻率仪测出电阻率为1.63ω/
□
。
104.(5)采用扫描电子显微镜对实施例4～7制备的磁性金属纳米线进行扫描，扫描结果表明，实施例4制备的镍纳米线直径平均为48nm，长度平均为14μm，实施例5制备的镍纳米线直径平均为41nm，长度平均为12μm；实施例6制备的镍纳米线直径平均为48nm，长度平均为14μm；实施例7制备的镍纳米线直径平均为48nm，长度平均为15μm。
105.(6)对实施例4～7制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的方阻进行测试，经测试，实施例4制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的方阻为0.67ω/
□
，实施例5制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的方阻为1.63ω/
□
，实施例6制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的方阻为1.95ω/
□
，实施例7制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的方阻为0.89ω/
□
，由此可知，本发明制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜方阻较低，低于现有的导电类复合材料的方阻，说明本发明制得的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜导电性较好，可替代现有的导电类复合材料。
106.尽管上述实施例对本发明做出了详尽的描述，但它仅仅是本发明一部分实施例而不是全部实施例，人们还可以根据本实施例在不经创造性前提下获得其他实施例，这些实施例都属于本发明保护范围。

技术特征：

1.一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将聚合物和有机溶剂混合，将得到的静电纺丝液进行静电纺丝，得到聚合物静电纺丝膜；所述聚合物和有机溶剂的质量比为(5～20):(80～95)；所述静电纺丝的电压为8～30kv；将可溶金属盐的溶液、还原剂的溶液、成核剂和柠檬酸盐络合剂混合，在磁场下进行还原反应，得到金属纳米线原液；所述可溶金属盐至少包括一种磁性可溶金属盐；所述还原剂的溶液的浓度为0.05～2mol/l；将所述聚合物静电纺丝膜对所述金属纳米线原液中的金属纳米线负载，得到吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述静电纺丝液中还包括介电纳米陶瓷粉；所述介电纳米陶瓷粉包括碳化硅、氮化硅、氧化锌、氧化锡、钛酸钡和氮化铁中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述磁性可溶金属盐包括可溶镍盐、可溶钴盐和可溶铁盐中的一种或几种；所述还原剂包括水合肼。4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征在于，所述可溶金属盐和还原剂的摩尔比为1:(0.5～10)。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述成核剂包括氯铂酸。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述柠檬酸盐络合剂包括柠檬酸钠。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物包括聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、六氟丙烯和聚醚酰亚胺中的一种或几种。8.根据权利要求1或7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括n,n-二甲基甲酰胺和丙酮；所述n,n-二甲基甲酰胺和丙酮的体积比为5:(1～9)。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述负载的方式包括涂覆、浸渍和抽滤负载中的一种或几种。10.权利要求1～9任一项所述制备方法制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜，其特征在于，包括聚合物静电纺丝膜以及负载于所述聚合物静电纺丝膜表面和孔隙中的金属纳米线，所述金属纳米线至少包括一种磁性金属纳米线。

技术总结

本发明属于电磁屏蔽技术领域，具体涉及一种吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜及其制备方法。本发明采用静电纺丝产生的聚合物纤维薄膜作为基底，与金属纳米线(至少含有一种磁性金属纳米线)复合制得吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜；金属纳米线可以渗透附着到纺丝纤维薄膜的多孔结构内部，而且，其具有良好的柔性，可有效与纤维进行结合，在受到外部应力或者形变时可以始终保持导电、不脱落，保证吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜具有良好的机械性，而且磁性金属纳米线具有磁性，可实现磁场屏蔽、吸波，另外金属纳米线还可以保证良好的导电性能，有效发挥导电屏蔽的作用，因此，本发明制备的吸波型复合电磁屏蔽纤维薄膜可实现电磁屏蔽、导电、导热和吸波多功能。热和吸波多功能。热和吸波多功能。