CN100540721C - 一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺 - Google Patents
一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种镀金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，复合材料其特征在于，在高强度纤维或薄膜表面上，使用金属或合金用等离子喷涂法制成镀金属具有高导电性或高导磁性的金属复合纤维或薄膜带，本发明与传统电线电缆用屏蔽材料(如铜丝、铝箔)相比干扰性能好(传统屏蔽材料不能防磁场干扰)，可广泛应用于电磁兼容要求高的飞机、舰船、车辆电子仪器电线电缆的屏蔽材料。该复合材料具有机械性能好、重量轻、导电率高及导磁率高，对电磁兼容要求好。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，尤其涉及一种用等离子喷涂工艺方式在高强度纤维或薄膜的基材上喷镀银、镍及相关合金金属，制成金属复合具有高导电性或高导磁性的纤维或薄膜的工艺，用于编织或绕包在电线电缆上用作防电磁干扰屏蔽用新型材料，属于电缆用屏蔽材料技术领域。
背景技术
目前，作为传输较重要信号的对称或同轴电线电缆，为了避免电磁干扰，通常在电线电缆产品外面采取用镀铜、镀铝或镀镍的铜丝编织作静电屏蔽层，或者采用铝箔加金属丝编织作为静电屏蔽层。但这些传统的屏蔽材料要么重量重，要么强度低，或是导磁率低，对电磁兼容要求很高的场合很难满足其要求。为了降低电线电缆外径、重量和成本，通常用外径很细的金属丝，厚度很薄的金属箔作电线电缆的屏蔽材料，为了满足编织或包带工艺上的需要，要求屏蔽材料有一定的强度要求，但传统屏蔽材料很难满足，常出现断线或断带的问题，同时也增加了电线电缆产品重量。
发明内容
本发明的目的是提供一种重量轻、强度及导磁率高，对电磁屏蔽具有良好性能的金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺。
为实现以上目的，本发明的技术方案是提供一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，其特征在于，在高强度纤维或薄膜表面上，使用金属或合金用等离子喷涂法制成镀金属具有高导电性或高导磁性的金属复合纤维或薄膜带，其方法为：
第一步.喷涂的金属材料选择
选用高电导率的银、铜或镍金属作为喷镀材料，制成具有良好电场屏蔽的屏蔽材料，或选用铁、铬和钴、硼、锡组合的合金作为喷镀材料，制成具有高导磁性的磁场屏蔽材料，其中铁、铬、钴、硼、锡的重量配比为1∶1-1.1∶0.01-0.03∶0.3-0.06∶0.3-0.06；
第二步.喷镀工艺方法
选用直径为80μm-200μm，高强度纤维作为基底纤维或选用厚度为0.08mm-0.12mm薄膜带作为基底薄膜，将基底材料从等离子喷镀炉一端进，一端出水平位置布置，将纤维或薄膜带以恒定速度均匀速通过真空炉，其速度为3～10m/min，选用金属或合金作为喷镀材料，将其放置在炉腔内的电极上，并在炉腔内接受喷镀的基底材料旁充入起保护和快速冷却的液氮，在强磁场作用下使被镀金属或合金材料以等离子态喷镀到纤维或薄膜上，制成喷镀金属或合金的纤维或金属薄膜。
所述的屏蔽材料基材高强度纤维为超高密度聚乙烯纤维或凯芙伦纤维；基底薄膜选用为聚脂薄膜或双向定向的PP薄膜。
本发明可替代传统屏蔽材料铜丝、铝箔带，具有重量低、机械强度好、柔软、体积小、抗静电和抗强磁场干扰性能好的特点。
本发明的优点是重量轻、强度及导磁率高，对电磁兼容要求高的场合，作屏蔽材料抗电磁干扰性能好。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，其方法为：
第一步.喷涂的金属材料选择
屏蔽线选用高电导率的镍金属作为喷镀材料；
第二步.喷镀工艺方法
选用直径为100μm，凯芙伦纤维作为基底纤维，将凯芙伦纤维从外购的等离子喷镀炉一端进，一端出水平布置，将纤维以恒定速度均匀速通过真空炉，其速度为7m/min，选用镍金属作为喷镀材料，将其放置在炉腔内的电极上，并在炉腔内接受喷镀的凯芙伦纤维旁充入起保护和快速冷却的液氮，在强磁场作用下使镍金属以离子态喷镀到纤维，制成喷镀金属的高导电率的纤维。
实施例2
一种高导磁率金属复合薄膜的制备工艺，其方法为：
第一步.喷涂的金属材料选择
选用铁、铬和钴、硼、锡组合的合金作为喷镀材料，基材薄膜选用聚酯薄膜，其中铁、铬、钴、硼、锡的重量配比为1∶1.08∶0.02∶0.05∶0.05，将其混合；
第二步.喷镀工艺方法
选用厚度为0.1mm聚脂薄膜带作为基底薄膜，将聚脂薄膜带从等离子喷镀炉一端进，一端出水平布置，将聚脂薄膜卷带以恒定速度均匀速通过真空炉，其速度为8m/min，将合金作为喷镀材料，放置在炉腔内的电极上，并在炉腔内接受喷镀聚脂薄膜带旁充入起保护和快速冷却的液氮，在强磁场作用下使被镀合金材料以离子态喷镀到薄膜上，制成喷镀合金金属薄膜。
本发明制成的喷镍复合纤维，直径为200μm，密度约为3.5-4.0g/cm3，其密度视所镀金属或喷镀金属厚度有关，传统的铜编织屏蔽材料为铜8.98g/cm3，其抗拉强度约为铜丝的4-8倍，能满足编织机编织强度的要求，编织过程不会出现断丝现象。
用合金金属喷镀在聚脂薄膜或双向定向的PP薄膜上，其厚度约为0.08-0.12mm，密度为3.0-3.5g/cm3，导磁率高达10000，能满足电线电缆行业绕包带工艺要求。
Claims (3)
1.一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，其特征在于，在高强度纤维或薄膜表面上，使用金属或合金用等离子喷涂法制成镀金属具有高导电性或高导磁性的金属复合纤维或薄膜带，其方法为：
第一步.喷涂的金属材料选择
制造防电场干扰的金属复合纤维作屏蔽线选用高电导率的银、铜或镍金属作为喷镀材料；制造防磁场干扰的金属符合薄膜作屏蔽带选用铁、铬、钴、硼、锡组合的合金作为喷镀材料，其中铁、铬、钴、硼、锡的重量配比为1∶1-1.1∶0.01-0.03∶0.3-0.06∶0.3-0.06；
第二步.喷镀工艺方法
选用直径为80μm-200μm，高强度纤维作为基底纤维或选用厚度为0.08mm-0.12mm高韧性薄膜带作为基底薄膜，将基底材料从等离子喷镀炉一端进，一端出的水平位置布置，将纤维或薄膜带以恒定速度均匀速通过真空炉，其速度为3～10m/min，选用金属或合金作为喷镀材料，将其放置在炉腔内的电极上，在炉腔内接受喷镀的基底材料旁充入起保护和快速冷却的液氮，在强磁场作用下使被镀金属或合金材料以离子态喷镀到纤维或薄膜上，制成喷镀金属或合金的纤维或金属薄膜。
2.根据权利要求1所述的一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的高强度纤维为超高密度聚乙烯纤维或凯芙伦纤维。
3.根据权利要求1所述的一种金属复合纤维或金属复合薄膜的制备工艺，其特征在于，所述的基底薄膜为聚脂薄膜或双向定向的PP薄膜。
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