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本文主要介绍利用液相还原法制备纳米金属粒子,采用化学沉淀包覆法制备复合金属粒子,将所制得的金属纳米粒子与有机粘合剂复配,形成纳米抗电磁波整理剂,将纳米抗电磁波整理剂涂敷到织物表面形成抗电磁波涂层织物。
纳米金属材料制备技术研究选择了导电性好的铜和银,导磁率好的镍,分别比较它们的抗电磁波辐射性能,由于铜的易氧化性,所以考虑将采用银包覆铜形成铜银复合金属材料。又因为好的电磁屏蔽材料应该是高电导率和高磁导率的组合,所以考虑制备镍银复合金属材料,以利用两种材料的协同效应来达到更好的电磁波屏蔽性能。
在利用液相化学还原法制备纳米金属粒子的研究过程中,讨论了反应条件对所制备纳米材料的影响,得到了优化的反应条件,制备出了纳米金属银粉、镍粉、铜粉。通过透射电子显微镜观测粒子的大小和基本形态,证明颗粒直径达到了纳米级。采用化学沉淀包覆法制备纳米复合金属粒子,讨论了反应的原理及反应条件对复合金属粒子的影响,制得了包覆性良好的纳米复合金属镍银及纳米复合金属铜银粒子,通过透射电子显微镜可以看出包覆状态。
将纳米金属粒子与有机粘合剂混合后,超声分散30分钟,形成抗电磁波整理剂,采用直接涂层法将抗电磁波整理剂整理到织物上,形成抗电磁辐射的织物。比较了采用聚丙烯酸酯和水性聚氨酯作为粘合剂时,整理后的织物的抗电磁波性能和织物的手感,发现相同条件下,采用聚丙烯酸酯作为粘合剂整理的织物的抗电磁波辐射性能优于水性聚氨酯作为粘合剂整理的织物,但其手感稍差。通过一系列对比实验确定纳米金属粒子与有机粘合剂的最佳比例为2:3,纳米金属粒子用量少时,达不到好的抗电磁辐射性能,用量大时增加了整理的成本。实验对涂层厚度对抗电磁波性能的影响,进行了分析,证明涂层的层数也是一个很重要的因素,通过实验发现涂两层,即可达到较好的电磁屏蔽性能。整理后的织物具有较好的抗电磁波性能且手感和柔软度基本保持不变。复合金属镍银涂层织物,在2250-2650MHz波段的屏蔽性能达40dB,比单纯金属银和单纯金属镍的涂层织物的屏蔽性能都要好。利用扫描电子显微镜观测粒子在织物的表面状态,可见复合金属粒子在织物的表面均匀分散,并以纳米结构稳定存在。