一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜及其制备方法

专利2025-12-21  17


本发明涉及涉及一种电磁界面(emi)屏蔽材料和用于生产电磁界面(emi)屏蔽材料的方法,特别涉及一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜及其制备方法。


背景技术:

1、随着现代电子技术的迅猛发展,各种电子设备和无线通信设备在我们日常生活中得到了广泛应用。然而,这些设备在运行过程中会产生电磁辐射,形成电磁干扰(emi),对其他电子设备的正常工作造成影响,甚至对人体健康带来潜在的危害。因此,电磁屏蔽材料的研发和应用变得尤为重要。

2、传统的电磁屏蔽材料主要以金属材料为主,如铜、铝等。虽然这些金属材料具有良好的屏蔽效果,但其存在密度大、柔韧性差、加工困难等缺点,限制了其在某些应用场合中的使用。随着技术的进步,新型电磁屏蔽材料的研究逐渐向轻质、高效、柔性和多功能化方向发展。因此,有必要开发一种具有易制备、性能稳定且轻质的电磁屏蔽薄膜,这对于提升电子设备的抗干扰能力、降低电子设备中了具有重要意义。

3、近年来,二维材料由于其独特的物理化学性质,在电磁屏蔽领域展现出巨大的潜力。其中,二硒化铂(ptse2)作为一种新兴的过渡金属二硫属化合物,因其优异的电学、热学和机械性能,引起了广泛的关注。二硒化铂是一种具有层状结构的二维材料,具有优异的导电性和热稳定性。此外,二硒化铂薄膜还具有良好的柔韧性和机械强度,能够在弯曲、拉伸等复杂条件下保持其电学性能。相比传统的材料,二硒化铂薄膜不仅质量更轻、柔性更好,而且能够减少电磁波反射带来的电磁污染。

4、虽然具有很好的电学、热学和机械性能,但是目前二硒化铂薄膜在电磁屏蔽应用方面鲜有报道,因而本发明选择二硒化铂基复合薄膜作为电磁屏蔽膜材,并提供一种成本低且简单的制备工艺,是本领域亟需解决的问题。


技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种二硒化铂材料的制备工艺及二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,旨在完善半导体制备的工艺及拓展二硒化铂薄膜在电磁屏蔽领域的研究

2、为实现上述目的,本发明第一方面提出了一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其制备方法包括以下步骤:

3、步骤(1)、将铂粉、硒粉和氯化钾粉末按照预设比例均匀混合,得到原料混合物,将所述原料混合物置于一端封口的石英管的底部,所述石英管具有缩颈部,所述缩颈部设置在所述底部和石英管的开口部之间;

4、步骤(2)、将衬底片放入所述石英管中,并使所述衬底片设置在所述缩颈部与所述开口部之间,对所述石英管进行真空封管,所述开口部转换为封口部;

5、步骤(3)、将真空封管后的石英管水平放置于单温区管式炉中,使所述石英管底部正对管式炉中心,经加热反应后得到二硒化铂散装晶体;

6、步骤(4)、打破石英管收集所述二硒化铂散装晶体,将所述二硒化铂散装晶体研磨成二硒化铂粉体;

7、步骤(5)、将所述二硒化铂粉体分散在去离子水中形成悬浊液,对二硒化铂粉体进行多次超声清洗,得到清洗后的悬浊液;

8、步骤(6)、将所述清洗后的悬浊液抽滤形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜。

9、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(1)中所述预设比例是指铂粉、硒粉和氯化钾粉末的摩尔比为1:(2-5):(0.5-1.5)。

10、作为进一步优选的技术方案,所述摩尔比为1:4:1。

11、作为进一步优选的技术方案,所述衬底片靠近缩颈部的边与所述石英管底部的距离l=10-20cm;

12、作为进一步优选的技术方案,所述衬底片的材质为云母;

13、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(1)中所述均匀混合是通过脱泡机实现的,具体步骤为将氧化锆小球与预设比例的铂粉、硒粉和氯化钾粉末一起放入容器中,脱泡机震动频率为800-1200r/min,时间为1-5min;

14、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(5)中超声时间为20-50min,超声功率为650-800w。

15、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(3)中所述加热反应的温度曲线具体为:

16、①以升温速率为4℃/min从室温升高到温度t1;

17、②以升温速率为5℃/min从温度t1升高到温度t2;

18、③在温度t2保温200-400min;

19、④停止加热,石使所述英管自然冷却至室温;

20、其中所述t1=600-800℃,所述t2=800-1000℃。

21、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(6)中所述真空过滤的滤膜直径为50mm,孔径为0.22±0.05μm。

22、作为进一步优选的技术方案,所述步骤(6)中将所述将超声清洗过的所述二硒化铂粉体抽滤形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜,还包括,将所述超声清洗过的所述二硒化铂粉体按照比例与碳纳米管混合,混合后超声分散均匀后再进行抽滤,形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜。

23、作为进一步优选的技术方案,所述清洗过的二硒化铂粉体与碳纳米管的质量比为1:(0-0.2)。

24、本发明的第二方面提出了一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜,采用前述所述的制备方法制得。

25、与现有技术相比,本申请技术方案的有益效果如下:

26、1、通过cvt(真空化学气相输运)法能够低成本地制备大量的二硒化铂散装晶体。

27、2、使用真空辅助过滤法能够大面积快速的制备电磁屏蔽薄膜,且按本发明所述方法制备的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜具有较好的电磁屏蔽性能。

28、3、本发明制备的薄膜能够阻挡绝大部分电磁波,且为二维材料薄膜的电磁波屏蔽研究拓宽了新思路。



技术特征:

1.一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中所述预设比例是指铂粉、硒粉和氯化钾粉末的摩尔比为1:(2-5):(0.5-1.5)。

3.根据权利要求2所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述摩尔比为1:4:1。

4.根据权利要求1-3任一项所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,包括以下特征的至少一项:

5.根据权利要求4所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中所述加热反应的温度曲线具体为:

6.根据权利要求4所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中所述真空过滤的滤膜直径为50mm,孔径为0.22±0.05μm。

7.根据权利要求4所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述步骤(6)中将所述将超声清洗过的所述二硒化铂粉体抽滤形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜,还包括,将所述超声清洗过的所述二硒化铂粉体按照比例与碳纳米管混合,混合后超声分散均匀后再进行抽滤,形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜。

8.根据权利要求7所述的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜的制备方法,其特征在于,所述清洗过的二硒化铂粉体与碳纳米管的质量比为1:(0-0.2)。

9.一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。


技术总结
本发明涉一种二硒化铂基电磁屏蔽薄膜及其制备方法。所述方法包括以下步骤:1将铂粉、硒粉和氯化钾粉末按照预设比例均匀混合并置于一端封口的石英管的底部;2将衬底片放入石英管中,并使衬底片设置在缩颈部与开口部之间,对石英管进行真空封管;3将真空封管后的石英管水平放置于单温区管式炉中,使石英管底部正对管式炉中心,经加热反应后得到二硒化铂散装晶体;4打破石英管收集二硒化铂散装晶体并研磨成粉体;5将二硒化铂粉与碳纳米管混合并分散在去离子水中形成悬浊液,进行多次超声清洗,得到清洗后的悬浊液;6将清洗后的悬浊液抽滤形成二硒化铂基电磁屏蔽薄膜。该方法工艺简单,且制备的二硒化铂基电磁屏蔽薄膜能阻挡90%的的电磁波。

技术研发人员:王卓,徐博,王定官,王杰
受保护的技术使用者:深圳大学
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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