本發(fā)明涉及一種電子設(shè)備機(jī)殼材料的制備方法，屬于電磁屏蔽技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，各種電子、電氣設(shè)備得到廣泛應(yīng)用，為了建立高速的通訊網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字系統(tǒng)的工作頻率日趨提高。而隨之產(chǎn)生的電磁干擾不但會(huì)對(duì)人體、自然環(huán)境產(chǎn)生危害，而且會(huì)對(duì)電子設(shè)備產(chǎn)生不良影響，特別是大功率高頻設(shè)備，會(huì)對(duì)附近電子儀器設(shè)備、精密儀表、通訊信號(hào)、參數(shù)測(cè)試等產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，隨著電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們?cè)谌粘Ｉ钪斜粍?dòng)或主動(dòng)接觸的電磁輻射越來(lái)越多。科學(xué)研究表明，電磁輻射會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生重要影響，例如引起神經(jīng)系統(tǒng)的障礙；造成垂體多種激素紊亂和促腎上腺皮質(zhì)激素升高等；降低妊娠率，延緩胚胎發(fā)育、促使胎兒體重下降等。另一方面，由于電磁波技術(shù)在航空航天、通信、軍事等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，因電磁波輻射而導(dǎo)致的信息泄密事件也時(shí)有發(fā)生。同時(shí)，電磁波輻射還會(huì)造成電子設(shè)備系統(tǒng)失靈，例如外界電子設(shè)備的電磁波輻射可能會(huì)使心臟起搏器停止工作或發(fā)生紊亂，外界電磁波輻射的干擾會(huì)造成武器系統(tǒng)失靈等，危害人體生命安全及國(guó)家國(guó)防安全。因此我們急需采取措施消除或者減少電磁干擾。

目前常見(jiàn)的辦法是使用碳材料摻雜電子設(shè)備機(jī)殼，但是該方法制備的機(jī)殼材料中碳材料，電容量較小，表面活性基團(tuán)少，分散性差，不能有效抑制二次發(fā)射雜波、高頻電磁波，屏蔽效能低，應(yīng)用受限。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)傳統(tǒng)機(jī)殼材料中碳材料，電容量較小，表面活性基團(tuán)少，分散性差，不能有效抑制二次發(fā)射雜波、高頻電磁波，屏蔽效能低的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備機(jī)殼材料的制備方法，本發(fā)明苯胺原位化學(xué)聚合合成聚苯胺包覆碳納米管，再炭化處理制備氮摻雜碳納米管，得到以碳納米管為核、氮摻雜碳層為殼，具有較大電容量，核-殼結(jié)構(gòu)的氮摻雜碳納米管，并將其與鋁基體進(jìn)行復(fù)合制備出鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，最后與聚酰胺樹(shù)脂尼龍6等混料后熔融造粒，注塑成型，制得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

（1）稱取3.0~3.6g苯胺，加入480~500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸中，以300~400r/min攪拌20~30min后，再加入7.0~8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30~50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0~8.4g過(guò)硫酸銨，300~400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20~30min，隨后真空過(guò)濾，用去離子水洗滌濾渣3~5次，得聚苯胺包覆碳納米管；

（2）稱取3~5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80~90℃下干燥至恒重，隨后轉(zhuǎn)入管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min加熱至400~450℃并保溫2~3h，繼續(xù)加熱至700~720℃并保溫1~2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；

（3）稱取1~2g上述氮摻雜碳納米管，加入80~100mL無(wú)水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15~20min，加入95~98g鋁粉，以300~400r/min攪拌20~30min，靜置1~2h后過(guò)濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105~110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機(jī)中，以400~500r/min球磨2~3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料；

（4）稱取50~60g聚酰胺樹(shù)脂尼龍6，置于80~90℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥15~20h，將干燥處理的聚酰胺樹(shù)脂尼龍6與15~20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，1~2g硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合后裝入高速攪拌機(jī)中，以1500~2000r/min攪拌5~8min，得混合料；

（5）將混合料預(yù)熱至50~60℃后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，加熱至220~240℃熔融共混，過(guò)60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復(fù)合材料顆粒，將復(fù)合材料顆粒置于105~110℃真空干燥箱中干燥2~3h后，裝入注塑機(jī)料桶中，加熱至200~250℃，保持溫度15~20min，注入預(yù)熱至80~90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)60~70MPa，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到66~70W/m·K，電磁屏蔽效能可達(dá)60~80DB。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

（1）本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料能有效屏蔽電磁輻射，增強(qiáng)了電子設(shè)備的使用安全性及延長(zhǎng)了產(chǎn)品本身的使用壽命；

（2）本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料屏蔽范圍廣、屏蔽性能持久，制備工藝簡(jiǎn)單，制得的產(chǎn)品無(wú)毒無(wú)害，使用方便適合大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

具體實(shí)施方式

稱取3.0~3.6g苯胺，加入480~500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸中，以300~400r/min攪拌20~30min后，再加入7.0~8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30~50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0~8.4g過(guò)硫酸銨，300~400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20~30min，隨后真空過(guò)濾，用去離子水洗滌濾渣3~5次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取3~5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80~90℃下干燥至恒重，隨后轉(zhuǎn)入管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min加熱至400~450℃并保溫2~3h，繼續(xù)加熱至700~720℃并保溫1~2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1~2g上述氮摻雜碳納米管，加入80~100mL無(wú)水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15~20min，加入95~98g鋁粉，以300~400r/min攪拌20~30min，靜置1~2h后過(guò)濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105~110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機(jī)中，以400~500r/min球磨2~3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料；稱取50~60g聚酰胺樹(shù)脂尼龍6，置于80~90℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥15~20h，將干燥處理的聚酰胺樹(shù)脂尼龍6與15~20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，1~2g硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合后裝入高速攪拌機(jī)中，以1500~2000r/min攪拌5~8min，得混合料；將混合料預(yù)熱至50~60℃后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，加熱至220~240℃熔融共混，過(guò)60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復(fù)合材料顆粒，將復(fù)合材料顆粒置于105~110℃真空干燥箱中干燥2~3h后，裝入注塑機(jī)料桶中，加熱至200~250℃，保持溫度15~20min，注入預(yù)熱至80~90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

實(shí)例1

稱取3.0g苯胺，加入480mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸中，以300r/min攪拌20min后，再加入7.0g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散30min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.0g過(guò)硫酸銨，300mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌20min，隨后真空過(guò)濾，用去離子水洗滌濾渣3次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取3g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在80℃下干燥至恒重，隨后轉(zhuǎn)入管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min加熱至400℃并保溫2h，繼續(xù)加熱至700℃并保溫1h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1g上述氮摻雜碳納米管，加入80mL無(wú)水乙醇中，以500W超聲波超聲分散15min，加入95g鋁粉，以300r/min攪拌20min，靜置1h后過(guò)濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在105℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機(jī)中，以400r/min球磨2h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料；稱取50g聚酰胺樹(shù)脂尼龍6，置于80℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥15h，將干燥處理的聚酰胺樹(shù)脂尼龍6與15g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，1g硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合后裝入高速攪拌機(jī)中，以1500r/min攪拌5min，得混合料；將混合料預(yù)熱至50℃后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，加熱至220℃熔融共混，過(guò)60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復(fù)合材料顆粒，將復(fù)合材料顆粒置于105℃真空干燥箱中干燥2h后，裝入注塑機(jī)料桶中，加熱至200℃，保持溫度15min，注入預(yù)熱至80℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)60MPa，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到66W/m·K，電磁屏蔽效能可達(dá)60DB。

實(shí)例2

稱取3.2g苯胺，加入490mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸中，以350r/min攪拌25min后，再加入7.5g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散40min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入7.5g過(guò)硫酸銨，350mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌25min，隨后真空過(guò)濾，用去離子水洗滌濾渣4次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取4g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在85℃下干燥至恒重，隨后轉(zhuǎn)入管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min加熱至420℃并保溫2.5h，繼續(xù)加熱至710℃并保溫1.5h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取1.5g上述氮摻雜碳納米管，加入90mL無(wú)水乙醇中，以500W超聲波超聲分散18min，加入96g鋁粉，以350r/min攪拌25min，靜置1.5h后過(guò)濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在108℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機(jī)中，以450r/min球磨2.5h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料；稱取55g聚酰胺樹(shù)脂尼龍6，置于85℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥18h，將干燥處理的聚酰胺樹(shù)脂尼龍6與18g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，1.5g硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合后裝入高速攪拌機(jī)中，以1800r/min攪拌7min，得混合料；將混合料預(yù)熱至55℃后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，加熱至230℃熔融共混，過(guò)60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復(fù)合材料顆粒，將復(fù)合材料顆粒置于108℃真空干燥箱中干燥2.5h后，裝入注塑機(jī)料桶中，加熱至220℃，保持溫度18min，注入預(yù)熱至85℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)65MPa，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到68W/m·K，電磁屏蔽效能可達(dá)70DB。

實(shí)例3

稱取3.6g苯胺，加入500mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸中，以400r/min攪拌30min后，再加入8.4g碳納米管，并以300W超聲波超聲分散50min，得碳納米管懸浮液，向碳納米管懸浮液中加入8.4g過(guò)硫酸銨，400mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%鹽酸，在冰水浴下攪拌30min，隨后真空過(guò)濾，用去離子水洗滌濾渣5次，得聚苯胺包覆碳納米管；稱取5g上述聚苯胺包覆碳納米管，置于真空干燥箱中，在90℃下干燥至恒重，隨后轉(zhuǎn)入管式爐中，在氮?dú)夥諊乱?℃/min加熱至450℃并保溫3h，繼續(xù)加熱至720℃并保溫2h，自然冷卻至室溫，得氮摻雜碳納米管；稱取2g上述氮摻雜碳納米管，加入100mL無(wú)水乙醇中，以500W超聲波超聲分散20min，加入98g鋁粉，以400r/min攪拌30min，靜置2h后過(guò)濾，將濾渣置于真空干燥箱中，在110℃下干燥至恒重，隨后裝入球磨機(jī)中，以500r/min球磨3h，得鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料；稱取60g聚酰胺樹(shù)脂尼龍6，置于90℃鼓風(fēng)干燥箱中干燥20h，將干燥處理的聚酰胺樹(shù)脂尼龍6與20g上述鋁吸附氮摻雜碳納米管復(fù)合材料，2g硅烷偶聯(lián)劑KH-570混合后裝入高速攪拌機(jī)中，以2000r/min攪拌8min，得混合料；將混合料預(yù)熱至60℃后，加入雙螺桿擠出機(jī)中，加熱至240℃熔融共混，過(guò)60目篩，擠出造粒，冷卻至室溫，得復(fù)合材料顆粒，將復(fù)合材料顆粒置于110℃真空干燥箱中干燥3h后，裝入注塑機(jī)料桶中，加熱至250℃，保持溫度20min，注入預(yù)熱至90℃模具中，壓制成型，冷卻至室溫脫模，得電子設(shè)備機(jī)殼材料。

經(jīng)檢測(cè)本發(fā)明制備的電子設(shè)備機(jī)殼材料抗壓強(qiáng)度可達(dá)70MPa，導(dǎo)熱系數(shù)達(dá)到70W/m·K，電磁屏蔽效能可達(dá)80DB。