【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种电磁防护用复合带材的生产装置及工艺，尤其涉及到一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护薄带制备装置及工艺。
技术介绍
1、电磁屏蔽在空间某个区域内，用以减弱由某些源引起的场强的措施。在绝大多数情况下，屏蔽体可由铜、铝、钢等金属制成，但对于恒定和低频磁场，也可采用铁氧体等材料作为屏蔽体。在一个系统内或不同系统间常会产生电磁噪声或干扰而引起系统性能恶化,因此要求，①将电力线或磁力线限制在一定区域内；②使某一区域不受外来电力线和磁力线的影响。当电磁波到达屏蔽体表面时，由于空气与金属的交界面上阻抗的不连续，对入射波产生的反射。这种反射要求屏蔽材料必须有一定的厚度，只要求交界面上的不连续；b、未被表面反射掉而进入屏蔽体的能量，在体内向前传播的过程中，被屏蔽材料所衰减。也就是所谓的吸收；c、在屏蔽体内尚未衰减掉的剩余能量，传到材料的另一表面时，遇到金属-空气阻抗不连续的交界面，会形成再次反射，并重新返回屏蔽体内。这种反射在两个金属的交界面上可能有多次的反射。总之，电磁屏蔽体对电磁的衰减主要是基于电磁波的反射和电磁波的吸收。
2、目前，电磁防护薄膜主要有两大类产品，其一是在聚酯纤维布上采用溅射或化学镀上一层金属薄膜，另外一种就是电磁吸收剂与聚合物材料基体材料复合制成电磁屏蔽复合膜。前者的金属薄膜以铜、镍金属薄膜为主，其薄膜的电磁特性相对较为单一，其防护膜的最小厚度约为0.02mm。而采用聚合物基复合薄膜的形式，其电磁防护的调控广度(吸收剂组成的种类)和深度(吸收剂含量高低)大大增强，但其防护特性及其调整范围相对扩大，生
3、常见的热塑性薄膜、或带的方法主要有流延法和吹塑法等。但当其复合薄膜、或带的固体含量较高时，复合树脂的流动性变差，若再采用流延法、或吹塑法制备复合薄膜，其生产甚至无法进行，而若以模压法生产，其无法连续性生产，且只能生产较小规格的片材等。
技术实现思路
1、本专利技术针对传统热塑性薄膜、或薄带生产高固体含量复合薄带的不足，提出了一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带制备工艺。
2、进一步，所述石墨杂化混合物的单位含量为复合薄带的30-85％wt，为铁及其合金、或镍及其合金、或钴或其合金、或铁氧体中的一种或多种组合对石墨或石墨烯进行杂化后的混合物，其薄带厚度不大于3mm；
3、进一步所述，石墨采用微晶石墨制备，微晶石墨的碳含量不低于95％，微晶石墨的颗粒尺寸不大于5μm，且小于1μm颗粒所占比例不低于添加石墨总重的30％wt；
4、进一步，所述石墨杂化/热塑性塑料的制备工艺，其制备工艺包含以下步骤；
5、(1)机械破碎，采用球磨或破碎机对微晶石墨颗粒进一步破碎，采用振动筛分以获得符合粒度要求的石墨粉末；
6、(2)石墨低温焙烧，焙烧温度为150-300℃，焙烧时间为0.5-2小时；
7、(3)石墨氧化与还原，氧化剂采用硫酸+高锰酸钾，还原剂采用铁粉；
8、(4)杂化或改性，将还原后的石墨干燥，再与铁、或镍、或铁氧体的一种或多种组合的可溶性配合物混合，然后过滤、干燥；
9、(5)制备复合坯料，将杂化后的石墨混合物和热塑性塑料的粒料进行多次熔融混合，制成复合颗粒、或线材、或棒材、或板材；
10、(6)采用连续拉挤法制备石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带；
11、进一步，所述连续拉挤法制备石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带的生产装置，包括传动系统，挤压轮①，坯料咬入轮②，热循环系统，靴座⑥，隔热垫⑧，脱模剂滴注系统，传感器(11)，模具(12)，凹槽挡块(13)、机架(14)组成；
12、进一步，所述传动系统采用步进电机或变频电机+变速装置，传动路线为电机→变速装置→挤压轮①，传动方式采用皮带轮、或齿轮、或涡轮蜗杆、或其中的组合方式，电机的转速由温度传感器联动控制，所测温度低于设定温度时，电机的转速增加。挤压轮①采用轴+轴承、或轴+轴瓦的形式固定于机架(14)，挤压轮①的圆周开设有一条环形凹槽(如图1中所示)。靴座⑥固定于机架(14)，靴座⑥与挤压轮①环形凹槽两侧边的顶部贴合，靴座⑥与挤压轮①环形凹槽两侧边之间的贴合力采用机械、或液压方式提供，靴座⑥贴合区域对应挤压轮①弧长的圆心角不大于180°，靴座⑥的贴合则使挤压轮①的环形凹槽形成为两端开口的其圆心角不大于180°的环形管腔。环形管腔的一端设置坯料咬入轮②，坯料咬入轮②采用轴承、或滚珠的形式固定于靴座⑥，坯料咬入轮②可绕其自身中心轴线旋转，在环形管的另一端设置有环形凹槽挡块(13)，环形凹槽挡块(13)固定于靴座⑥。在靠近环形凹槽挡块(13)的环形管腔的管壁处设置有模具(12)，模具(12)的入口与环形管腔想通。挤压轮的旋转方向如附图1中所示，其方向为由坯料咬入轮指向凹槽挡块(13)，从而挤压轮①、靴座⑥、坯料咬入轮②、环形凹槽挡块(13)、模具(12)则构成了复合坯料的熔融腔⑤，复合坯料在挤压轮①环形凹槽和靴座表面之间的摩擦与强剪切作用，温度逐渐升高达到熔融状态，在挤压轮①摩擦力和收卷拉力f(如图1中所示)的作用下逐渐从模具(12)连续拉挤成薄带；
13、进一步，所述坯料咬入轮②为一对旋转方向相反的大小相同的圆柱辊组成，两圆柱辊均为主动轮，采用电机+变速装置带动其转动，圆柱辊的圆周开设有与坯料断面形状所对应的孔型，在孔型的表面设置有花纹，坯料咬入轮②采用轴承、或滚珠以内嵌方式固定于靴座⑥，靴座⑥与坯料咬入轮②的贴合位置采用表面强化处理。
14、进一步，所述靴座⑥的一面与挤压轮①环形凹槽两侧边的顶部贴合，顶部贴合的宽度单侧边不少于10mm，靴座⑥与挤压轮①贴合的部位采用耐磨材料或表面强化处理制成，靴座⑥在挤压轮①的半径方向为非刚性固定，靴座⑥在挤压轮半径方向设置有机械或液压式的加载装置，且具有一定限度的位移调节能力，其调节位移不大于2mm；
15、由靴座⑥形成的熔融腔内表面部分设置有非连续的螺旋凸起，以增大熔融腔内物料的剪切变形与翻滚，形成更为强烈的搅拌效果；
16、进一步，所述模具(12)采用过盈配合或其它机械方式固定于靴座⑥，模具(12)定径带的横断面形状为矩形，矩形的高度不大于3mm，其宽度不小于10mm，模具(12)内嵌有数量若干的传感器(11)，传感器包含温度和压力传感器，压力传感器采用贴片形式内嵌于模具模孔表面，温度传感器则以盲孔的形式紧贴模具(12)内表面，盲孔底部与模具(12)模孔内表面的距离不大于2mm，温度传感器采用k型热电偶，压力传感器采用膜片形式；
17、进一步，所述热循环系统包括定型板⑩、热收集管⑦、料加热器④、料仓③。定型板⑩采用铜或铜合金制成，并以串联形式设置于模具(12)出口端，定型板⑩与模具(12)之间采用凹槽结本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带制备工艺，其特征在于，石墨杂化混合物的单位含量为复合薄带的30-85％wt，为铁及其合金、或镍及其合金、或钴或其合金、或铁氧体中的一种或多种组合对石墨或石墨烯进行杂化后的混合物，其薄带厚度不大于3mm；
2.根据权利要求1所述的一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带生产装置，其特征在于，挤压轮的圆周开设有一条环形凹槽(如图1中所示)；靴座固定于机架，靴座与挤压轮环形凹槽两侧边的顶部贴合，靴座与挤压轮环形凹槽两侧边之间的贴合力采用机械、或液压方式提供，靴座贴合区域对应挤压轮①弧长的圆心角不大于180°；环形管的一端设置坯料咬入轮，坯料咬入轮采用轴承、或滚珠的形式固定于靴座，在环形管的另一端设置固定于靴座的环形凹槽挡块；在靠近环形凹槽挡块的熔融腔的管壁处设置有模具；坯料在挤压轮摩擦力和收卷拉力F的作用下熔融并连续拉挤成薄带；
【技术特征摘要】
1.一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带制备工艺，其特征在于，石墨杂化混合物的单位含量为复合薄带的30-85％wt，为铁及其合金、或镍及其合金、或钴或其合金、或铁氧体中的一种或多种组合对石墨或石墨烯进行杂化后的混合物，其薄带厚度不大于3mm；
2.根据权利要求1所述的一种石墨杂化/热塑性塑料电磁防护复合薄带生产装置，其特征在于，挤压轮的圆周开设有一条环形凹槽(如图1中所示)；...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢炜，曹义，罗奕兵，寇建军，曹太山，阳区，余小峰，李著初，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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