一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法与流程

本发明属于复合材料，具体涉及一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法。

背景技术：

1、生活中不同频段产生的电磁波辐射无处不在。电磁波不仅能干扰精密电子设备正常运行，而且长期处在电磁波辐射之中对人体健康伤害极大。为了缓解这一问题，金属材料或者金属复合材料被广泛用于电磁干扰屏蔽领域。然而，目前社会发展对电磁屏蔽材料轻质、高效、宽频的要求极大地限制了金属材料的应用。为了进一步提升电磁屏蔽效能，结构的设计已经广泛应用于电磁屏蔽材料领域。例如，多层导电网络结构、孔结构可以有效地阻隔电磁辐射的传播。

2、木材是最广泛的可再生资源，其具备独特的天然孔结构。经过煅烧处理后形成规则的多孔碳，具有质轻、无污染、易复合等特点，是一种性价比较好的材料。木材高温碳化后形成的多孔碳自身具备导电性能，多孔结构延长电磁波在其内部的传输路径，进一步增加电磁波的衰减；经过表面沉积金属ni后，制备多孔碳@ni复合材料，加工能耗低、操作简单，该材料具有电磁屏蔽效能。

3、电磁屏蔽材料屏蔽电磁波的机制主要是以金属为主具有低电阻的屏蔽体对入射电磁波进行界面反射、介质吸收和内部多重反射。电磁干扰屏蔽领域，金属镍常被应用于提升复合材料的屏蔽效果。多孔碳@ni复合材料具有很大的潜力，在制备绿色轻质、高效型屏蔽材料方面具有广阔的应用前景。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，该复合材料在制备绿色轻质、高效型屏蔽材料方面具有广阔的应用前景。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，该方法为：

3、s1、将木块放入管式炉中，并在氮气氛围中进行高温处理，得到多孔碳材料；

4、所述高温处理的方法为：将所述木块放入至管式炉中，接入氮气待气压表指针为0刻度保持10min，然后以5℃/min的升温速率从室温升至500℃，恒温保持2h，然后以5℃/min的降温速率降至室温；

5、s2、将s1中得到的多孔碳材料进行超声处理去除杂质颗粒，得到超声后的多孔碳材料；

6、s3、对s2中得到的超声后的多孔碳材料进行化学镀镍处理，室温自然干燥后，得到多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料，即为多孔碳@ni电磁屏蔽材料。

7、优选地，s1中所述木块包括杨木、樟子松、桐木、巴尔沙木或椴木；所述木块的规格为：长为4cm～11cm，宽为2cm～9cm，厚度为0.54mm～10mm。

8、优选地，s2中所述超声处理的方法为：在冰浴条件下，声功率为480w，超声时间为10min。

9、优选地，s3中所述化学镀镍处理的方法为：

10、将4.8ml浓盐酸加入至400ml蒸馏水中，边倒边搅拌，然后加入6g六水硫酸镍，搅拌直至底部无六水硫酸镍颗粒，得活化液a；

11、将4.8g氢氧化钠加入至400ml蒸馏水中，搅拌溶解后，加入6g硼氢化钠，搅拌溶解后，得活化液b；

12、在温度为65℃的水浴下，向600ml蒸馏水中依次加入六水硫酸镍19.8g、柠檬酸钠18g、次亚磷酸钠16.8g、硫脲20mg，搅拌溶解均匀后，用氨水调整镀液ph值至为9，得化学镀镍镀液；

13、将所述超声后的多孔碳材料置于所述活化液a中，将所述超声后的多孔碳材料压入烧杯底部，浸入至所述活化液a中，期间每隔1min翻动一次，活化15min后取出；当活化液a活化后的多孔碳材料无液体滴落时，置于活化b液中，保持在活化b液的液面以下，搅拌活化90min，取出；当所述活化液b活化后的多孔碳材料无液体滴落时，置于所述化学镀镍溶液中，搅拌进行化学镀镍25min。

14、优选地，所述多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的微观形貌呈现多孔管状结构，表面被镍层覆盖。

15、优选地，所述多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料具有阻燃性，电导率为1156.06s/cm，在8.2ghz至12.4ghz频率范围内的电磁屏蔽效能平均值为46.36db。

16、优选地，s3中所述多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的比表面积为315m2/g，样品中存在大孔、中孔和微孔。

17、本发明与现有技术相比具有以下优点：

18、本发明以可再生生物质材料木块为原材料，增加木材高值利用；同时，工艺简单、易制备、轻质、有效降低了电磁波屏蔽材料的生产成本；在8.2到12.4ghz频率范围内，本发明制备的多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料屏蔽效能可以根据不同化学镀镍时间和多孔碳高温处理工艺、厚度调节，多孔碳厚度为2.67mm、化学镀镍时间为25分钟时，屏蔽效能为46.36db；表面化学镀镍制备的复合材料导电性能优良，电导率可达1156.06s/cm；制备的多孔碳@ni复合材料具备较好的阻燃性能，可以在酒精灯下保持50秒不燃烧；该方法制备的多孔碳@ni具备多孔结构、炭质性能，是理想的电磁屏蔽和电磁波衰减材料。

19、下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

技术特征：

1.一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，该方法为：

2.根据权利要求1所述的一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，s1中所述木块包括杨木、樟子松、桐木、巴尔沙木或椴木；所述木块的规格为：长为4cm～11cm，宽为2cm～9cm，厚度为0.54mm～10mm。

3.根据权利要求1所述的一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，s2中所述超声处理的方法为：在冰浴条件下，声功率为480w，超声时间为10min。

4.根据权利要求1所述的一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，s3中所述化学镀镍处理的方法为：

5.根据权利要求1所述的一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，s3中所述多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料具有阻燃性，电导率为1156.06s/cm，在8.2ghz至12.4ghz频率范围内的电磁屏蔽效能平均值为46.36db。

6.根据权利要求1所述的一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，其特征在于，s3中所述多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料比表面积为315m2/g。

技术总结本发明提供了一种多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料的制备方法，该方法为：将木块放入管式炉中，并在氮气氛围中进行高温处理，得到多孔碳材料，超声处理去除杂质颗粒后进行化学镀镍处理，得到多孔碳化学镀镍电磁屏蔽复合材料。本发明制备的复合材料在制备绿色轻质、高效型屏蔽材料方面具有广阔的应用前景。技术研发人员：黄金田,郭强,张倩,李帅东,黄玄玄,黄睿,张文睿,胡帅奇,张钊洪,樊金龙受保护的技术使用者：内蒙古聚铭环境科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23