本實(shí)用新型屬于電磁屏蔽領(lǐng)域，具體涉及一種基于液態(tài)金屬的撐桿式柔性屏蔽罩。

背景技術(shù)：

隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，電磁干擾和電磁污染的問題也日益突出，在復(fù)雜電磁環(huán)境中，不僅電子設(shè)備會(huì)受到干擾導(dǎo)致失效，還會(huì)給人體造成傷害。有效進(jìn)行電磁屏蔽，對(duì)通信領(lǐng)域和國防領(lǐng)域都有著至關(guān)重要的作用。

電磁屏蔽是指利用屏蔽材料對(duì)兩個(gè)空間進(jìn)行隔離，以衰減甚至阻隔電場、磁場和電磁波由一個(gè)區(qū)域向另一個(gè)區(qū)域的感應(yīng)或輻射。屏蔽材料能夠吸收或反射電磁波，常用的屏蔽材料為金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料。由于金屬具有優(yōu)良的導(dǎo)電性，因此成為選擇屏蔽材料的主要對(duì)象。然而，由于金屬屏蔽罩大都采用沖壓方法制成，其形狀無法改變，占用空間且不便于攜帶。因此，發(fā)展柔性屏蔽材料以替代傳統(tǒng)屏蔽材料成為了電磁屏蔽領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題。

近年來，一些高分子材料包括表面導(dǎo)電材料、導(dǎo)電塑料和導(dǎo)電涂料等，采用金屬噴鍍、電鍍、貼金屬膜、復(fù)合填充、噴涂等手段制備，受工藝、穩(wěn)定性、抗氧化性等因素影響，其屏蔽性能差別很大，一定程度上限制了其應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型利用液態(tài)金屬材料的導(dǎo)電性和低熔點(diǎn)性，提出了一種基于液態(tài)金屬的撐桿式柔性屏蔽罩。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種屏蔽罩，包括上、下柔性絕緣層，位于上、下柔性絕緣層之間的導(dǎo)電涂層，與所述導(dǎo)電涂層電氣連接的接地導(dǎo)線，所述屏蔽罩邊緣密封并留有便于撐桿自由抽插的空腔。

所述屏蔽罩的厚度、面積可依據(jù)屏蔽對(duì)象大小進(jìn)行相適應(yīng)調(diào)整，在具體層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還需要考慮柔韌性、成本、使用是否便利、導(dǎo)電涂層與柔性絕緣層厚度匹配度等等因素。通常來講，所述屏蔽罩的上、下柔性絕緣層的厚度分別在0.01-0.3mm之間，導(dǎo)電涂層的厚度通常在0.02-0.3mm之間。本實(shí)用新型中，為了保證最佳屏蔽效果，限定上柔性絕緣層、液態(tài)金屬導(dǎo)電涂層、下柔性絕緣層的厚度比例為1-3：2-3：1-3。

優(yōu)選地，所述屏蔽罩的上、下柔性絕緣層的厚度分別在0.2-0.3mm之間，導(dǎo)電涂層的厚度在0.2-0.3mm之間。

下面對(duì)本實(shí)用新型所述屏蔽罩的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步說明：

所述上、下柔性絕緣層是由高分子材料制得，所述高分子材料選自聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚苯二甲酸乙二酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮甲醛、聚乙烯中的一種或兩種以上；優(yōu)選聚二甲基硅氧烷。此外，為了獲得理想的柔性絕緣層，建議在使用聚二甲基硅氧烷(PDMS)時(shí)配合硅膠固化劑一起使用，以進(jìn)一步提高柔性絕緣層的柔韌性，使其不易折斷，可塑型強(qiáng)，適用性廣；所述硅膠固化劑為縮聚型雙組份硅橡膠(RTV-2)交聯(lián)劑，其用量為聚二甲基硅氧烷質(zhì)量的1/10。

所述導(dǎo)電涂層由兩種或兩種以上的液態(tài)金屬制得，所述液態(tài)金屬選自具有吸附特性的液態(tài)金屬，如鎵、銦、錫、鉍等；在本實(shí)用新型中，考慮吸附性，成本，操作便利等綜合因素，所述導(dǎo)電涂層優(yōu)選由鎵銦合金、鎵基合金、銦基合金或鉍基合金制得；進(jìn)一步優(yōu)選稼銦合金，相比其他液態(tài)金屬合金，稼銦合金具有電導(dǎo)率更高、熔點(diǎn)更低、更便于噴涂等優(yōu)點(diǎn)。其中，所述稼銦合金中鎵：銦的質(zhì)量比為3-10：1；優(yōu)選3-4:1。

本實(shí)用新型所提供的屏蔽罩可根據(jù)實(shí)際需要搭建成各種立體形狀，優(yōu)選為長方體、拱形、傘形等，可包裹在大小不同的儀器周圍。

所述撐桿可選用玻璃纖維桿、碳素桿、碳纖維桿、樹脂桿等機(jī)械性能較好的材質(zhì)制得。所述撐桿形狀為彎桿(撐起來類似帳篷)、直桿；直徑通常為3-8mm。

所述接地導(dǎo)線為本領(lǐng)域常用的金屬導(dǎo)線，如銅、鋁或其他固體金屬材質(zhì)。

所述屏蔽罩的制備工藝如下：

1)將高分子材料與硅膠固化劑混合均勻，隨后將混合液的一半均勻涂抹在玻璃表面，置于75℃的加熱箱中加熱一小時(shí)；當(dāng)混合液凝固后將其取出，得到下層柔性絕緣層；

2)將塑料片或金屬掩膜板之類能夠限定噴涂范圍的框架置于下層柔性絕緣層之上，隨后使用液態(tài)金屬噴槍將液態(tài)金屬均勻噴涂在柔性絕緣層上，形成導(dǎo)電涂層，并用接地導(dǎo)線引出；

3)在下層柔性絕緣層的兩側(cè)放置兩條細(xì)長的塑料片，將步驟1)另一半混合液均勻涂抹在導(dǎo)電涂層上，并覆蓋至下層柔性絕緣層的邊緣，然后將其放置在75℃的加熱箱中加熱一小時(shí)，凝固后，將塑料片或金屬掩膜板抽出，封裝，兩側(cè)留下?lián)螚U插入的空腔，底部留下接地導(dǎo)線。至此，屏蔽罩制備完成。為了便于運(yùn)輸，不使用屏蔽罩時(shí)可將撐桿取出，單獨(dú)收納，而在使用屏蔽罩時(shí)，將其插入屏蔽罩兩側(cè)空腔內(nèi)，依據(jù)實(shí)際需要支撐所需要的形狀。

其中，所述導(dǎo)電涂層的制備方法如下：

S1、將各液態(tài)金屬原料熔化、混勻，得到粗制的液態(tài)金屬合金；

S2、向粗制的液態(tài)金屬合金中加入堿液除去制備過程中生成的氧化物，分離，得到純金屬態(tài)的液態(tài)金屬合金；

S3、將純金屬態(tài)的液態(tài)金屬合金進(jìn)行微氧化處理；

S4，將S3得到的液態(tài)金屬合金噴涂在柔性絕緣層表面形成導(dǎo)電涂層，靜置氧化即得。

在上述導(dǎo)電涂層制備過程中，所述液態(tài)金屬混勻可采用超聲、攪拌等多種方式或相結(jié)合的方式。

所述堿液為質(zhì)量濃度30％的NaOH溶液。

所述微氧化處理是指通過微量氧化反應(yīng)法對(duì)液態(tài)金屬合金進(jìn)行改性處理。通?？蓪⒅频玫囊簯B(tài)金屬合金置于室溫大氣環(huán)境中持續(xù)攪拌，使液態(tài)金屬合金緩慢氧化。這一過程中，合金質(zhì)量、攪拌時(shí)間、攪拌速率與氧化程度密切相關(guān)。經(jīng)驗(yàn)證，當(dāng)液態(tài)金屬合金內(nèi)氧元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到0.02％-0.03％時(shí)，液態(tài)金屬導(dǎo)電涂層的粘附性及導(dǎo)電性綜合效果更佳。

本實(shí)用新型所述的屏蔽罩使用方便，靈活。在使用時(shí)，將撐桿插入到空腔中使其伸展成為固定形狀；未使用時(shí)，將撐桿抽出，并將屏蔽罩收卷即可。

綜上所述，本實(shí)用新型將采用液態(tài)金屬封裝技術(shù)，將液態(tài)金屬屏蔽層封裝在柔性絕緣薄膜中，結(jié)合不同的封裝方法和撐桿形狀，可以制備出具有不同功能、不同形狀的液態(tài)金屬撐桿式柔性屏蔽罩。相比于傳統(tǒng)的屏蔽罩，液態(tài)金屬撐桿式柔性屏蔽罩可以折疊，便于攜帶和使用等特點(diǎn)，工藝也較為簡單。

附圖說明

圖1是屏蔽罩物理原理示意圖。

圖2是撐桿式柔性屏蔽罩立體結(jié)構(gòu)單元示意圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。

實(shí)施例1

參考圖1、圖2，本實(shí)用新型提出的基于液態(tài)金屬撐桿式柔性屏蔽罩，包括上、下柔性絕緣層(1)，位于上、下柔性絕緣層之間的導(dǎo)電涂層(2)，與所述導(dǎo)電涂層電氣連接的接地導(dǎo)線(4)及位于所述屏蔽罩邊緣的撐桿(3)。

所述上、下柔性絕緣層(1)是兩塊厚度為0.2mm，寬為1m的正方形PDMS薄膜，四周封閉，用于封裝液態(tài)金屬涂層，具有較高的柔性；

所述導(dǎo)電涂層(2)是噴涂在上、下層柔性絕緣層之間的稼銦合金涂層，厚度0.2mm，寬為0.9m正方形涂層；

所述撐桿(3)由碳纖維桿制得的拱形圓柱桿，共兩只，為液態(tài)金屬屏蔽罩提供機(jī)械支撐；

所述接地導(dǎo)線(4)由銅制得，其與導(dǎo)電涂層(3)形成電氣連接。

使用時(shí)，將撐桿插入到空腔中，使其伸展成為固定形狀；未使用時(shí)將撐桿抽出，并將屏蔽罩收卷即可。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對(duì)本實(shí)用新型作了詳盡的描述，但在本實(shí)用新型基礎(chǔ)上，可以對(duì)之作一些修改或改進(jìn)，這對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本實(shí)用新型精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍。