一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法

本发明属于电磁屏蔽薄膜，具体涉及一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法。

背景技术：

1、随着信息技术的快速发展，大量使用的电子电气设备使人类生存环境中充斥着各种电磁波信号，如手机通讯信号、雷达信号、wi-fi通信信号等，都将会严重影响电子系统的稳定性并带来信息泄露的风险；与此同时，人类长期处于电磁环境中，会影响身体机能导致病变的产生。因此，亟需有效的屏蔽设备所发出的电磁波，降低电磁干扰，防止电磁泄露。透明电磁屏蔽薄膜兼具透明特性和电磁屏蔽特性，可满足一定的视野需求和电磁屏蔽要求，因而在工业、军事、民用等领域的应用迅速发展。

2、然而高透光率与电磁屏蔽效能相互制约，难以同时实现高透光和高电磁屏蔽效能；金属基纳米线、纳米网格具有良好的电导率以及透光性，在一定程度上缓解了透光和屏蔽效能之间的矛盾，成为制备透明电磁屏蔽薄膜的主要材料之一，但无法实现在宽频范围内的高屏蔽效能；因此，现有透明电磁屏蔽薄膜无法兼顾宽频范围内的高屏蔽效能和高透光率。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提出一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，目的在于制备出在宽频范围内具有高电磁屏蔽效能，同时兼顾高可见光透过率的银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜。

2、本发明一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，包括以下步骤：

3、(1)采用注射器抽取纺丝液，将注射器-导管-针头三个部分连接成注射装置、并将注射装置固定在静电纺丝机器内；

4、(2)将正极电源夹在针头上，将硅油纸粘贴在静电纺丝机器的滚筒上并作为负极接收装置，再将u型衬底粘贴在硅油纸上，开启滚筒使其匀速转动；

5、(3)打开注射器推动按钮，并开启静电纺丝机器上的高压变压器，产生的泰勒锥在纺丝电压下被拉细成丝，最后被收集在u型衬底上，形成纳米线；

6、(4)取下带有纳米线的u型衬底，将其放入磁控溅射设备中，在纳米线上依次溅射银和钛酸锶，形成银膜和钛酸锶膜后，制得银-钛酸锶纳米线；

7、(5)用透明衬底将镀好的银-钛酸锶纳米线从u型衬底上捞出，即得银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜。

8、优选的，所述步骤(1)中纺丝液为pva溶液、pvp溶液和pan溶液中的一种；其中pva溶液中pva占比为8wt％～15wt％，且溶剂为去离子水；pvp溶液中pvp占比为10wt％～15wt％，且溶剂为去离子水；pan溶液中pan占比为10wt％～15wt％，且溶剂为二甲基甲酰胺；

9、优选的，所述步骤(2)中滚筒转速为90r/min～450r/min；

10、优选的，所述步骤(3)中纺丝电压为15kv～20kv；

11、优选的，所述步骤(3)中纳米线的收集时间为3min～10min、注射速度为0.05ml/min～0.2ml/min；

12、优选的，所述步骤(4)中磁控溅射所用的金属银靶和钛酸锶靶的纯度均＞99.99％；

13、优选的，所述步骤(4)中银膜的厚度为200nm或400nm或600nm；

14、优选的，所述步骤(4)中钛酸锶膜的厚度为20nm～100nm；

15、优选的，步骤(5)中透明衬底为有机透明衬底、玻璃、石英中的一种，其中有机透明衬底为聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

17、本发明制得的银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜，结合静电纺丝技术与磁控溅射技术，在纳米线上镀上用于屏蔽电磁波的银膜和用于保护银膜的钛酸锶膜，实现了在宽频范围内的高可见光透过率和高电磁屏蔽效能，打破了高透光率与高电磁屏蔽效能相互制约的局面，在透明电磁屏蔽领域显示出巨大的应用前景；本发明制得的银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的可见光透过率≥90％，在10mhz～18ghz内的屏蔽效能≥25db。

技术特征：

1.一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纺丝液为pva溶液、pvp溶液和pan溶液中的一种；其中pva溶液中pva占比为8wt％～15wt％，且溶剂为去离子水；pvp溶液中pvp占比为10wt％～15wt％，且溶剂为去离子水；pan溶液中pan占比为10wt％～15wt％，且溶剂为二甲基甲酰胺。

3.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中滚筒转速为90r/min～450r/min。

4.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纺丝电压为15kv～20kv。

5.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中纳米线的收集时间为3min～10min、注射速度为0.05ml/min～0.2ml/min。

6.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中磁控溅射所用的金属银靶和钛酸锶靶的纯度均＞99.99％。

7.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中银膜的厚度为200nm或400nm或600nm。

8.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中钛酸锶膜的厚度为20nm～100nm。

9.如权利要求1所述的一种银-钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，其特征在于，步骤(5)中透明衬底为有机透明衬底、玻璃、石英中的一种，其中有机透明衬底为聚对苯二甲酸乙二酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚苯乙烯。

技术总结
本发明提出了一种银‑钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的制备方法，主要过程为：注射器抽取纺丝液、通过静电纺丝机器制得纳米线、通过磁控溅射在纳米线上镀银‑钛酸锶膜、捞出制得的银‑钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜；本发明制得的银‑钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜，结合静电纺丝技术与磁控溅射技术，在纳米线上镀上用于屏蔽电磁波的银膜和用于保护银膜的钛酸锶膜，实现了在宽频范围内的高可见光透过率和高电磁屏蔽效能，打破了高透光率与高电磁屏蔽效能相互制约的局面，在透明电磁屏蔽领域显示出巨大的应用前景；本发明制得的银‑钛酸锶核壳结构透明电磁屏蔽薄膜的可见光透过率≥90％，在10MHz～18GHz内的屏蔽效能≥25dB。

技术研发人员：杨盼,于仕辉,赵乐,师帅,武超,李盈辉,张迪慧,宋俊佳
受保护的技术使用者：洛阳理工学院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21