化学镀铁改性碳纳米管电磁屏蔽材料制备工艺步骤

碳纳米管又名巴基管，被誉为“纳米之王”，是由单层或多层石墨片卷曲而成的无缝管状层结构，每层碳纳米管是由一个碳原子通过sp2杂化与周围三个碳原子完全键合而成的由六边形平面组成的圆柱面，每层由大∏键电子系统构建，包括六边形环和顶端的五边形环，类似于六边形晶格卷曲成管状的微观结构。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm。碳纳米管是目前强度最高、最细的纤维，具有极高的长径比(直径为零点几纳米到几十纳米，长度为几微米到几百微米，甚至2mm)，顶端曲率半径小。碳纳米管的结构可以看成是由石墨片层按照一定的螺旋角度卷绕而成的无缝圆筒。石墨层片中的碳原子以sp2杂化为主，同时混杂有sp3杂化。碳纳米管中的石墨层片从一层到数十层。由一层石墨层片卷绕而成的碳纳米管即为单壁碳纳米管；由多于一层的石墨层片卷绕形成的碳纳米管称为多壁碳纳米管，多壁碳纳米管层与层之间的距离大约0.34nm。理论计算表明碳纳米管的比表面积可在50～1315m2/g的较大范围内变化。多壁碳纳米管经测定的比表面积为10～20m2/g，单壁碳纳米管比表面积值要比多壁碳纳米管大一个数量级。另外，单壁碳纳米管的密度非常低，只有0.6g/cm3。而多壁碳纳米管的密度随其结构而变化，在1～2g/cm3之间。由于碳纳米管具有近乎完美的键合结构，阻碍了不纯物质及缺陷的介入，使其具有优异的力学性能、电学性能和磁性能；同时，碳纳米管具有螺旋、管状结构，预示其具有不同寻常的电磁性能，碳纳米管具有宽带电磁波吸收特性，其导电性可调变，碳纳米管的大比表面积和纳米通道使其极容易掺杂纳米磁性材料，在获得高的电损耗性能的同时，获得高的磁损耗性能，从而获得形态结构可控制、质量轻、吸收电磁波频带宽、高温抗氧化性能强的电磁屏蔽材料。纳米磁性材料的研究是磁性材料研究的一个较新领域，制备方法较多，但许多技术还有待改进。其中，对轻质载体进行包覆的方法，只要载体选择得当且包覆方法合适就能得到均匀、分散好的轻质磁性材料。包覆方法中的气相沉积和溶胶-凝胶技术需要昂贵的设备或复杂的技术。目前对于纳米磁性材料，现有技术中还没有找到一种合适的方法来进行制备。

华炬新产品研究所技术咨询委员会科研人员现推荐一项一种化学镀铁改性碳纳米管的电磁屏蔽材料制备工艺步骤，该技术提供了一种化学镀Fe改性碳纳米管的电磁屏蔽材料及其工艺制备方法。通过化学镀工艺，在多壁碳纳米管表面包覆磁性金属Fe，改性后的多壁碳纳米管表面包覆有金属颗粒，具有电磁屏蔽性能。该技术提供的制备方法中，将经表面处理过的多壁碳纳米管添加到化学镀液中，利用化学镀的方法，在碳纳米管表面包覆具有铁磁性的金属铁层，用以提高碳纳米管的磁性能，在保持碳纳米管原有良好性能的基础上，使其综合应用性能也大幅提高，从而可在纳米铁磁研究和高密度存储器以及电磁屏蔽材料中得到应用，该技术该技术具有的优点在于：通过化学镀方法在多壁碳纳米管表面包覆磁性金属铁，能够明显改善多壁碳纳米管原本较差的磁性能，显著增加磁损耗；同时，金属铁具有较高的居里温度，在较高的温度下仍保持磁性，因此包覆有金属铁的多壁碳纳米管能够用作耐高温的电磁屏蔽材料，现将该一种化学镀铁改性碳纳米管的电磁屏蔽材料制备工艺步骤及技术方案及实施例介绍如下供研究交流参考：（611211  663511）