本發(fā)明屬于電磁防護(hù)，具體涉及一種柔性電子蒙皮及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
1、航天器在軌運(yùn)行時(shí)，會(huì)面臨太陽(yáng)風(fēng)高能粒子、地磁擾動(dòng)、星間通信輻射等復(fù)雜空間電磁環(huán)境，這些電磁擾動(dòng)會(huì)在航天器結(jié)構(gòu)表面及電子艙體間形成感應(yīng)電流與電磁耦合效應(yīng)。電磁干擾（emi）會(huì)影響敏感電子設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行，還可能引發(fā)數(shù)據(jù)失真、信號(hào)噪聲增強(qiáng)甚至器件失效。傳統(tǒng)電磁屏蔽材料如金屬箔、導(dǎo)電涂層，存在難以在復(fù)雜曲面完全貼合與密封、在熱循環(huán)與真空環(huán)境下易疲勞、裂紋、剝落、難以兼顧質(zhì)量輕、柔性高與屏蔽效能強(qiáng)的問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)中，金屬屏蔽法柔順性差，導(dǎo)電高分子屏蔽膜長(zhǎng)期穩(wěn)定性不足，噴涂/真空鍍層法工藝復(fù)雜、重復(fù)性差且易脫層，無(wú)法同時(shí)滿足對(duì)航天器復(fù)雜曲面的共形貼附性與應(yīng)力兼容性、在極端環(huán)境下的長(zhǎng)期可靠性以及低質(zhì)量、低功耗、可模塊化修復(fù)的工程可實(shí)現(xiàn)性要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種柔性電子蒙皮及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明提供的柔性電子蒙皮能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面部件的高效、輕質(zhì)、可修復(fù)電磁防護(hù)。
2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
3、本發(fā)明提供了一種柔性電子蒙皮，包括依次層疊設(shè)置的粘附層、柔性基底層、導(dǎo)電層、功能層和保護(hù)層；
4、所述功能層的材料包括碳化物和鐵氧體；
5、所述導(dǎo)電層的任意一側(cè)的表面包括若干呈陣列排布的凸起。
6、優(yōu)選的，所述粘附層的材料包括離子凝膠或形狀記憶聚合物；
7、所述粘附層的厚度為15~20μm。
8、優(yōu)選的，所述柔性基底層的材料包括聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、氟化乙烯丙烯共聚物和聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一種；
9、所述柔性基底層的厚度為30~40μm。
10、優(yōu)選的，所述導(dǎo)電層的材料包括銀納米線、銅納米線、碳納米管和石墨烯中的至少一種；
11、所述導(dǎo)電層的總厚度為20~25μm；
12、所述凸起的形狀為正方形；單個(gè)凸起的邊長(zhǎng)的平均值為35~40μm；所述凸起的高度的平均值為10~15μm；相鄰?fù)蛊鹬g的間隔為10~20μm。
13、優(yōu)選的，所述碳化物包括碳化硅、碳化硼和碳化鈦中的至少一種；
14、所述鐵氧體包括鎳鋅鐵氧體、錳鋅鐵氧體、鈷鋅鐵氧體和鋰鋅鐵氧體中的至少一種；
15、所述碳化物和鐵氧體的質(zhì)量比為1~9：1~9；
16、所述功能層還包括成膜物質(zhì)；所述功能層的厚度為30~35μm。
17、優(yōu)選的，所述保護(hù)層的材料包括硅的氧化物或含氟聚合物；
18、所述保護(hù)層的厚度為5~10μm。
19、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述柔性電子蒙皮的制備方法，包括以下步驟：
20、在柔性基底層的表面依次制備導(dǎo)電層和功能層，得到中間結(jié)構(gòu)；
21、將粘附層和所述中間結(jié)構(gòu)層疊設(shè)置并進(jìn)行壓制后，在所述功能層的表面制備保護(hù)層，得到所述柔性電子蒙皮。
22、優(yōu)選的，所述導(dǎo)電層的制備包括：將含導(dǎo)電層材料的分散液涂覆于所述柔性基底層的表面，干燥后進(jìn)行激光刻蝕，得到所述導(dǎo)電層；所述激光刻蝕的功率為10~50w，掃描速度為100~500mm/s；
23、所述功能層的制備包括：將含功能層材料的分散液旋涂在離型膜的表面，經(jīng)固化后去除離型膜，將得到的功能層貼附在導(dǎo)電層的表面；
24、所述壓制的方式為熱壓，所述熱壓的溫度為80℃，壓力為0.5mpa，時(shí)間為15min。
25、優(yōu)選的，制備所述保護(hù)層后，還包括對(duì)粘附層進(jìn)行低溫等離子體活化處理；
26、所述低溫等離子體活化處理的等離子體功率為100w，時(shí)間為5min。
27、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述柔性電子蒙皮或上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的柔性電子蒙皮在電磁屏蔽中的應(yīng)用。
28、本發(fā)明提供了一種柔性電子蒙皮，包括依次層疊設(shè)置的粘附層、柔性基底層、導(dǎo)電層、功能層和保護(hù)層；
29、所述功能層的材料包括碳化物和鐵氧體；
30、所述導(dǎo)電層的任意一側(cè)的表面包括若干呈陣列排布的凸起。
31、本發(fā)明通過(guò)構(gòu)建多層柔性導(dǎo)電復(fù)合結(jié)構(gòu)與智能貼附界面，實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜曲面部件的高效、輕質(zhì)、可修復(fù)電磁防護(hù)，提升電磁兼容性與系統(tǒng)可靠性。本發(fā)明提供的柔性電子蒙皮按標(biāo)準(zhǔn)astmd4935測(cè)試，屏蔽效能保持率在95%以上，頻率范圍覆蓋0.1mhz~10ghz，柔性貼附誤差小于0.1mm，適應(yīng)曲率半徑不小于10mm的曲面；相比傳統(tǒng)金屬屏蔽材料，質(zhì)量降低30%以上，可-150℃~+150℃熱循環(huán)下穩(wěn)定工作，支持多次貼附與自修復(fù)，可靠壽命超過(guò)5000次循環(huán)。
32、本發(fā)明利用柔性電子蒙皮多層復(fù)合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜曲面的高效屏蔽與能量吸收，結(jié)合靜電輔助貼附設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)航天器關(guān)鍵部件在寬頻電磁環(huán)境下的長(zhǎng)期穩(wěn)定防護(hù)。本發(fā)明提供的電子蒙皮具有高柔順性、輕質(zhì)量、可重復(fù)貼附、寬頻帶高效屏蔽等優(yōu)點(diǎn)，適用于航天器艙體、天線罩、電子設(shè)備外殼等多種電磁敏感部件的防護(hù)。
1.一種柔性電子蒙皮，其特征在于，包括依次層疊設(shè)置的粘附層、柔性基底層、導(dǎo)電層、功能層和保護(hù)層；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電子蒙皮，其特征在于，所述粘附層的材料包括離子凝膠或形狀記憶聚合物；
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電子蒙皮，其特征在于，所述柔性基底層的材料包括聚酰亞胺、聚二甲基硅氧烷、氟化乙烯丙烯共聚物和聚萘二甲酸乙二醇酯中的至少一種；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電子蒙皮，其特征在于，所述導(dǎo)電層的材料包括銀納米線、銅納米線、碳納米管和石墨烯中的至少一種；
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電子蒙皮，其特征在于，所述碳化物包括碳化硅、碳化硼和碳化鈦中的至少一種；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性電子蒙皮，其特征在于，所述保護(hù)層的材料包括硅的氧化物或含氟聚合物；
7.權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述柔性電子蒙皮的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述導(dǎo)電層的制備包括：將含導(dǎo)電層材料的分散液涂覆于所述柔性基底層的表面，干燥后進(jìn)行激光刻蝕，得到所述導(dǎo)電層；所述激光刻蝕的功率為10~50w，掃描速度為100~500mm/s；
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，制備所述保護(hù)層后，還包括對(duì)粘附層進(jìn)行低溫等離子體活化處理；
10.權(quán)利要求1~6任一項(xiàng)所述柔性電子蒙皮或權(quán)利要求7~9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的柔性電子蒙皮在電磁屏蔽中的應(yīng)用。