基于3D打印的碳纤维-聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116001267A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202211649803.0B29K67/00(2006.01)(22)申请日2022.12.21(71)申请人安徽工程大学地址241000安徽省芜湖市鸠江区北京中路8号(72)发明人邹梨花朱捷讯姚明张明春陈欣雨徐珍珍倪庆清(74)专利代理机构芜湖众汇知识产权代理事务所(普通合伙)34128专利代理师曹宏筠(51)Int.Cl.B29C64/118(2017.01)B29C64/386(2017.01)B33Y10/00(2015.01)B33Y50/00(2015.01)权利要求书1页说明书5页附图5页(54)发明名称基于3D打印的碳纤维-聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法(57)摘要本发明涉及电磁屏蔽复合材料技术领域，且公开了基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，包括获取聚乳酸‑碳纤维复材料、绘制三维孔洞模型、获取3D打印丝材、完成打印四个步骤。本发明通过3D打印电磁屏蔽复合材料，配合孔洞结构的多重反射损耗，减小了反射出的电磁波，以此避免了反射出的电磁波对环境的二次污染，且经过3D打印制备的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽效能可以达到17.42dB，吸收功能上效果显著。CN116001267ACN116001267A权利要求书1/1页1.基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将聚乳酸颗粒在真空箱内烘干12小时后取出，密封保存，取碳纤维原料与上述聚乳酸放入高速混合机进行共混，获取聚乳酸‑碳纤维复材料，冷却后剪碎备用；(2)利用三维绘图软件绘制三维孔洞模型，并将三维孔洞模型文件导入3D打印机的计算机控制系统内，调整参数自动完成切片处理成gcode格式；(3)使用螺杆挤出机将剪碎的聚乳酸‑碳纤维复材料挤出成条状3D打印丝材，所述丝材的直径为1.75mm；(4)将制备好的丝材喂入3D打印机中，设置打印参数，完成打印。2.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于：所述碳纤维原料的质量含量为5％至25％，所述碳纤维原料的规格为300‑1000目。3.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于：所述螺杆挤出机的参数为：喂入区温度为175‑185℃，熔融区温度范围190‑200℃，熔融加工区温度范围195‑205℃，机头及口模段温度范围185‑195℃，螺杆旋转挤出速度为5‑15r/min。4.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于：所述3D打印参数通过QIDIPrint切片软件设置，所述打印喷头的温度为190‑220℃，打印平台温的度为30‑60℃。5.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于：所述聚乳酸的型号为3D450，3D700，3D850，3D870中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法，其特征在于：所述三维孔洞模型的截面形状为三角形、长方形、正方形、蜂巢形或者圆形，所述三维孔洞模型的截面为变面积截面或者恒面积截面。2CN116001267A说明书1/5页基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法技术领域[0001]本发明涉及电磁屏蔽复合材料技术领域，具体为基于3D打印的碳纤维‑聚乳酸电磁屏蔽复合材料制备方法。背景技术[0002]随着科技的发展，以智能手机、平板电脑和无人机的普及为代表的轻便便携设备的数量显著增加。特别是无人机或智能手机等设备需要非常轻薄的电子元件来提高其性能。然而，这些成分在运行过程中产生大量电磁辐射。电磁辐射不但影响了设备的运行也会对人体健康产生危害。严重的电磁辐射会产生如动植物基因突变、生长畸形及死亡等问题。为提高电子产品的可靠性、安全性，减小电磁辐射对人们生活和健康带来的不利影响，研究高性能质轻的具有频率选择性的电磁屏蔽复合材料具有重要意义。[0003]一般来讲，优良的电磁屏蔽性能的材料要具备良好的电性能和磁性能，常用的电磁屏蔽材料有金属材料、碳材料、高分子复合材料等，但是金属材料的质量大，单纯的碳材料的韧性小，而高分子材料的导电性能又较差，单一的某种材料不能很好地满足电磁屏蔽体的应用，两种材料复合的材料成为了较好的解决方法。而传统的电磁屏蔽材料通常采用的是基体与导电填料混合在一起的方法，导电填料随机分散很难形成理想的均匀分散效果，电磁屏蔽的效果并不理想。发明内容[0004]针对背景技术中提出的现有电磁屏蔽材料制备方法在使用过程中存在的不足，本发明提供了基于3D打印的碳