具有表面微结构的柔性聚苯胺基复合毡的创制及其电磁双效损耗特性

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前沿新材料
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成果单位: 北京工商大学
合作方式: 技术转让技术许可技术入股合作开发
所处阶段: 中试
关键词: 电子产品航空航天通信基站电力系统科研设施化学镀镍原位聚合双包覆层阻抗匹配
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该成果得分:0

核心问题

该成果具体解决的是电磁屏蔽材料在复杂应用场景下的痛点问题,如传统电磁屏蔽材料在保持高效屏蔽效能的同时,难以兼顾柔性、轻薄及在不同形状和曲率表面上的适应性。特别是在电子产品、航空航天、通信基站、电力系统及科研设施等领域,对电磁屏蔽材料提出了更高要求,需要材料能够在机械变形下保持稳定的屏蔽效能。

解决方案

本项目采用化学镀镍法向碳纤维毡表面引入镍包覆层,再通过原位聚合法在其表面包覆掺杂聚苯胺,形成具有双包覆层结构的柔性碳纤维毡/镍/聚苯胺复合毡。该技术方案通过材料性能互补、结构和形貌控制,增强了介电损耗、磁损耗、多驰豫效应和阻抗匹配的协同作用,实现了电磁参数的高效调控。建立了材料的可控制备方法,确保了材料的高效、电磁参数可调和综合性能良好。

竞争优势

该技术成果具有显著的效益和竞争优势。首先,材料的电磁屏蔽效能可在40~90 dB之间灵活调控,满足了不同应用场景的需求。其次,材料具有良好的柔性、厚度薄,在机械变形下屏蔽效能稳定,适应不同形状和曲率的表面,拓宽了应用范围。此外,该成果属于引进消化吸收再创新类别,结合了化学镀镍和原位聚合等先进技术,具有创新性,有望为电磁屏蔽材料领域带来新的突破。

成果公开日期

20240119

所属产业领域

制造业

转化现有基础

该项目的研究团队以成功提升材料的电磁损耗性能,其中,新型碳纤维毡/镍/聚苯胺复合毡的制备技术已经在实验室级别得到了验证和优化,目前处于中试阶段,初步的结果表明制备技术较为成熟。 制备的复合毡通过化学镀镍法和原位聚合法实现双包覆层结构。电磁屏蔽效能可在40-95dB之间灵活调整。并且,复合毡具有良好的柔性、薄厚度,以及在机械变形下电磁屏蔽效能的稳定性等优点。 该项目在实验室级别已经取得了突破,为实现产业化铺平了道路。目前,正在进行中试验证和优化,并计划实现大规模生产与应用。

转化合作需求

资金:预计该项目需要相关的资金来支付纤维毡、镍和聚苯胺的原料费用,化学镀镍和原位聚合设备的采购费用以及人力和场地的费用。初步预计在300万元。 场地:合作方需要提供足够的地方来存储原料和设备,进行实验和生产。预计1000平米以上。 设备:合作方需要提供包括用于化学镀镍和原位聚合的设备。 人员:合作方在生产阶段,需要有能够进行设备操作和产品质量控制的人员。

转化意向范围

仅限国内转让

转化预期效益

1、经济效益: 首先,碳纤维毡/镍/聚苯胺复合毡作为一种新型电磁屏蔽材料,有着广泛的应用领域,包括电子产品、航空航天、通信基站、电力系统和科研设施,预计会带来显著的经济收益。 其次,该屏蔽材料的应用有望降低由电磁干扰引发的设备损坏和维修成本,为企业节省运营成本。 2、社会效益: 本项目提供的电磁屏蔽材料将有助于减少电磁干扰,对于公共设施如通信网络、航空航天设备和电力设施的稳定运行至关重要,将会提高相关设施的运行效率和稳定性,从而间接提高社会生产力。 此外,新型电磁屏蔽材料的研发也可能会带动相关行业如新材料行业的发展,推动就业和经济增长。

项目名称

2023科技重点项目

项目课题来源

北京市教育委员会

摘要

本项目从材料性能互补、结构和形貌控制的角度出发改进材料的电磁损耗性能。基于增强介电损耗、磁损耗、多驰豫效应和阻抗匹配协同作用的设计思想,采用化学镀镍法向碳纤维毡表面引入镍包覆层,然后使用原位聚合法在其表面包覆掺杂聚苯胺,获得具有双包覆层结构的柔性碳纤维毡/镍/聚苯胺复合毡。建立了材料的可控制备方法,可获得高效、电磁参数可调和综合性能良好的新型电磁屏蔽材料。材料的电磁屏蔽效能可在40~90 dB之间灵活调控,具有良好的柔性,厚度薄,在机械变形下屏蔽效能稳定等优点。制备的复合毡可以适应不同形状和曲率的表面,可广泛用于电子产品,航空航天领域,通信基站,电力系统、科研设施等多个领域,以减少电磁干扰,保持系统的稳定运行。

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