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一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜及其制备方法

文献发布时间:2024-04-18 20:01:30


一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及材料科学与工程技术领域,具体涉及一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术

人类社会进入二十一世纪以来,电子科学技术以前所未有的速度蓬勃发展。时至今日,多种轻量化、小型化、高集成化和柔性化的便携式移动电子设备已遍布人类生活的各个角落。随之而来的电磁辐射污染、电磁波对精密仪器的干扰、信息泄密等问题也日益严重。近年来,一种由人类社会高度电子化所引发的被称为电磁干扰(EMI)的新型污染备受关注。高性能电磁屏蔽材料在精密电子设备保护和人体健康等领域将扮演越来越重要的角色。此外,作用于多波段的特种电磁屏蔽材料在航空航天、军事设施以及移动通信等领域同样受到广泛关注。

为了防止EMI,研究者们最早提出的方法是使用混有银、铜、铁、镍等金属粉末的浆料实现电磁屏蔽。这种浆料存在的结合力差、金属粉末不均匀、电磁屏蔽效率低、灵活性差等缺点严重制约了其进一步发展。此外,这些材料的电磁屏蔽性能容易受到弯曲和拉伸时产生的宏观/微观裂纹的影响,这决定了金属薄膜材料无法有效契合曲面环境或可变形器件的电磁屏蔽需求。

近年来,国内外研究者基于各类先进纳米制造技术实现了多种薄膜电磁屏蔽材料,包括二维(2D)材料、石墨烯、碳纳米管(CNT)、金属基材料和高分子基复合材料等。这些材料具有高电导率、低密度、优秀的柔性等特点。然而,趋肤效应在原理上限制了特定频带上薄膜电磁屏蔽材料的最小厚度,故实际应用中电磁屏蔽材料的高效率与轻便性之间存在不可避免矛盾,这意味着单层或少层薄膜材料难以满足日益严苛的柔性电磁屏蔽应用需求。

综上,柔性电磁屏蔽材料的性能和制备工艺还需要进一步优化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是:如何获得兼顾电磁屏蔽性能和轻便性的纤维材料,本发明提供了解决上述问题的一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜及其制备方法,制备得到的柔性银微纳米中空管状结构纤维的电磁屏蔽性能和抗弯曲能力有显著提高。

本发明通过下述技术方案实现:

一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜的制备方法,包括以下步骤:

将包含有机骨架材料、硝酸银的原料溶于有机溶剂中,制备得前驱体溶液;

将前驱体溶液纺丝成为纤维;

通过紫外光照射诱导预分相,形成包覆结构;包覆结构的外层为银颗粒,内核为有机骨架材料和硝酸银的混合物;

通过煅烧还原硝酸银、分解有机骨架材料形成中空管状结构纤维,其宏观样貌为纤维薄膜或纤维海绵。

其中,包覆结构外层为致密的银纳米颗粒,内核为有机骨架材料和硝酸银的混合物;此处的银纳米颗粒为紫外照射部分还原的银颗粒。

本发明先制备包含有机骨架材料、硝酸银和有机溶剂的溶液作为前驱体溶液,然后通过纺丝技术制备纤维样品,再通过紫外光照射诱导纤维发生预分相形成包覆结构,最后通过高温煅烧还原硝酸银、分解有机骨架材料,形成中空管状结构的银微纳米纤维材料。

相比于传统银纳米纤维材料的制备方法,本发明提供的柔性银微纳米纤维材料的制备方法,具有工艺生产连续、产量高(>150cm

进一步可选地,所述PVP、硝酸银、有机溶剂的质量比为:(0.230~0.260):(1.3~2.0):(1.90~2.30);更优选为(0.245~0.250):(1.4~1.8):(2.10~2.30)。

例如,所述的PVP、硝酸银、乙腈的质量分别为0.245g~0.250g、1.4g~1.8g、2.10g~2.30g,或其倍数。

进一步可选地,所述有机骨架材料包括合成聚合物和/或天然聚合物;

所述合成聚合物包括聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酰胺、聚乳酸、聚酰亚胺、聚环氧乙烷、聚酰亚胺二肟中的一种或几种组合。

即合成聚合物包括聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚酰胺(PA)、聚乳酸(PLA)、聚酰亚胺(PI)、聚环氧乙烷(PEO)、聚酰亚胺二肟(PIDO)等。

天然聚合物,包括纤维素、玉米醇溶蛋白和明胶等;以及一些不可纺的天然聚合物。

进一步可选地,所述有机溶剂包括乙腈、乙醇、二甲基亚砜中的一种或几种组合。

进一步可选地,纺丝方法采用包括气流纺丝技术或静电纺丝技术,环境湿度为20%~60%。

进一步可选地,还包括烘干步骤;在纺丝成为纤维后经干燥处理,再进行紫外光照射处理。

进一步可选地,紫外光的照射参数包括:

紫外光照射时光源至样品的距离为5cm~15cm;紫外灯灯管附近照度为300000lux~350000lux,照射距离可根据实际照度调节;

和/或对对纤维每面的照射时间为20min~40min。

如优选紫外光照射时至样品的距离为10cm;紫外光的照射总时间为1h,纤维双面照射,每一面照射时间为30min。

设置紫外光照射参数主要是为了控制对硝酸银的预分相过程,防止硝酸银被大量还原。

进一步可选地,煅烧温度为210℃~230℃,保温时间为1.5h~2.5h;

和/或煅烧处理时,升温速率为1℃/min~5℃/min。

本发明设计煅烧温度,当煅烧温度过低时,硝酸银还原不完全,纤维膜电导率低,电磁屏蔽效率和机械性能均不足;当煅烧温度过高时,纤维过度还原,银颗粒过大导致纤维结构破坏,柔性性能下降。

本发明设计升温速率,当升温速率过低时,耗费大量时间;当升温速率过高时,样品将会在升温阶段大量挥发,导致煅烧结束获得的样品面积较小,无法满足测试需求。升温速率更优选为1.3℃/min。

一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,样品宏观形貌为薄膜或海绵,组成纤维是一种由银颗粒构成的中空管状结构的纤维。

进一步可选地,纤维直径为0.5μm~3μm。

进一步可选地,由上述的一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜的制备方法制备获得。

本发明具有如下的优点和有益效果:

1、本发明提供的具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,纤维表面由纳米银颗粒构成,内部中空,在这种情况下,纤维具有良好的电磁波表面反射和管内反射能力,从而达到良好的电磁屏蔽效率。同时纤维的结构使其具有良好的弯曲机械性能,数千次弯曲电导率损失为5%。具有高电磁屏蔽效率的该材料在柔性电子、工程检测、航空航天、机器人科学、物联网等领域中具有重要的研究意义。

2、本发明提供的银微纳米纤维的连续制备工艺,相较于传统制备工艺,具有工艺生产连续、产量高(>150cm

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:

图1为本发明实施例1提供的具有中空管状结构的银微纳米纤维膜的制备工艺流程图。

图2为本发明实施例1和对比例1的电磁屏蔽效率(SET)对比曲线图。

图3为本发明实例1提供的中空管状银微纳米纤维材料的SEM图像;其中,图3a为原始纤维情况,图3b为预分相情况,图3c为分相过程的情况,图3d为中空管银微纳米纤维情况。

图4为本发明实施例5-实施例8的补充曲线图。

图5为本发明实施例1的抗弯曲性能测试结果曲线图。

图6位本发明实施例1的厚度测定SEM图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本发明作进一步的详细说明,本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明,并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃的干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例2

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为225℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例3

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为220℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例4

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为215℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤6所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例5

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.5℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例6

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.7℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例7

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为2.0℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤6所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例8

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为2.5℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例9

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.230g PVP粉末溶解于1.90g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.3g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为220℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例10

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.18g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.7g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为220℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例11

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.260g PVP粉末溶解于2.30g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将2.0g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为220℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

实施例12

本实施例提供了一种具有中空管状结构的银微纳米纤维膜,由多层纤维组成,纤维结构是一种表面为纳米银颗粒、内部为中空的结构。将含硝酸银纤维在紫外光诱导下预分相,并在高温煅烧下还原为银颗粒,同时除去有机物,形成中空管状结构纤维,具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将步骤2所得溶液采用静电纺丝技术制备为纤维,放置于40℃的干燥箱中干燥。

步骤4:将步骤3所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为30min;照射完成后翻面再次照射30min。使得纤维进入预分相过程,形成包覆结构。同时银颗粒少量还原。

步骤5:将步骤4所得纤维置于马弗炉中,设置升温速率为1.3℃/min,煅烧温度为230℃,保温时间为2h。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装,可自由裁剪为所需形状。

对比例1

本对比例提供了一种传统紫外银纳米纤维材料,表面为纳米银颗粒,其中,银颗粒为含硝酸银纤维在紫外光照射下还原为银颗粒,电磁屏蔽效率为5dB。具体制备方法如下所示:

步骤1:将0.248g PVP粉末溶解于2.14g乙腈溶液中;然后在室温下搅拌至少30min至完全溶解形成无色溶液。

步骤2:将1.6g硝酸银固体颗粒加入步骤1所得溶液,室温下搅拌至少30min至完全溶解,搅拌过程避光进行,获得淡黄色透明溶液。

步骤3:将50μL的FS3100加入步骤2所得溶液,搅拌30min,获得前驱体溶液。

步骤4:将步骤3所得溶液采用气流纺丝技术制备为纤维,放置于40℃干燥箱中干燥。

步骤5:将步骤4所得纤维置于紫外光源下照射,紫外光源与纤维的距离为10cm,紫外灯灯管附近照度为300000lux,照射时间为2h;照射完成后翻面再次照射2h。使银颗粒还原。

步骤6:将步骤5所得样品用硅胶封装。

一、性能测试方法

1、电磁屏蔽效率测试方法:采用矢量网络分析仪测试,其结果由S参数计算得出。

计算公式为:

2、电阻测量方法:万用表表笔间隔1cm测量样品的电阻值。

3、抗弯曲性能测试方法:使用柔性电子测试仪搭配电化学工作站和电脑,测试循环弯曲过程中的电流信号变化,数据处理为电阻变化率随弯曲次数的曲线图。测量参数为:0-100°,20°/s。

二、性能测试结果

本发明中对实施例1和对比例1所得的银微纳米纤维材料分别进行电磁屏蔽效率测试,得到如图1所示的电磁屏蔽效率(SET)曲线,并将电磁屏蔽效率、煅烧后与煅烧前样品面积之比、1cm样品电阻值总结在下表1中。

可知紫外还原工艺和煅烧工艺结合获得的电磁屏蔽材料相比于传统紫外加工获得的传感材料,在电磁屏蔽效率有很大提高,从而使材料的的整体性能得到提高;同时,硝酸银的含量也会影响电阻,此范围可调。

表1实施例和对比例提供的样品的电磁屏蔽效率、样品剩余面积比例、电阻值及膜厚度测试结果

以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

技术分类

06120116561141