【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種電磁屏蔽涂料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著電子工業(yè)的飛速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)、信息處理設(shè)備、電子通信設(shè)備以及各種大型電器設(shè)備作為信息技術(shù)的重要載體已在各個行業(yè)廣泛的應(yīng)用。信息傳輸?shù)闹匾d體電磁信號，極易受外界電磁的干擾而出現(xiàn)信號失真，從而帶來嚴(yán)重的后果。從電磁信號泄露失密方面而言，無論軍事機密或是商業(yè)機密，通過電磁波的泄露都會給相關(guān)單位造成極大的損失。另一方面，電磁輻射對人體健康和自然環(huán)境也具有一定的不良影響。為此必須采取相應(yīng)的屏蔽措施，防止電磁信號的泄露以及電磁輻射的不良影響。人們普遍采用材料表面金屬化的方法。

現(xiàn)有的電磁屏蔽涂料以導(dǎo)電涂料為主，導(dǎo)電涂料中加入的導(dǎo)電性填料一般是金、銀、銅、鎳等金屬粉末和炭黑、石墨等非金屬粉末。金粉銀粉的導(dǎo)電性最高，化學(xué)穩(wěn)定性好，但價格昂貴，以致使用受到限制。炭黑、石墨粉末作為導(dǎo)電填料，其分散性好，價格低廉，但導(dǎo)電性較差。

以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請的現(xiàn)有技術(shù)，在沒有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請的申請日已經(jīng)公開的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評價本申請的新穎性和創(chuàng)造性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：彌補上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種電磁屏蔽涂料及其制備方法，制備工藝簡便，且制得的電磁屏蔽涂料兼具導(dǎo)電性優(yōu)良和成本低的特點。

本發(fā)明的技術(shù)問題通過以下的技術(shù)方案予以解決：

一種電磁屏蔽涂料的制備方法，包括以下步驟：s1，配制濃度為0.01～1mol/l的金屬離子溶液，加入絡(luò)合劑、成核劑，通過堿溶液調(diào)節(jié)ph值為10.0～13.5，制得a溶液；其中，所述金屬離子為磁性金屬離子或者磁性金屬離子和非磁性金屬離子的混合；s2，配制0.1～3mol/l的強還原性的還原劑溶液，調(diào)節(jié)堿溶液調(diào)節(jié)ph值為10.0～13.5，制得b溶液；s3，將所述a溶液與所述b溶液置于反應(yīng)容器中充分混合，在50～100℃和0.005～1t的磁場條件下反應(yīng)，在出現(xiàn)團聚現(xiàn)象之前終止反應(yīng)，制得含有磁性金屬納米線或者合金納米線的反應(yīng)原液；s4，將步驟s3所得的反應(yīng)原液通過蒸餾水或乙醇進行多次洗滌，收集反應(yīng)原液中的磁性金屬納米線或者合金納米線，將所得金屬納米線與涂料樹脂、分散劑和溶劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1～25％、10～55％、0～3％、20～75％均勻混合，制得電磁屏蔽涂料。

一種根據(jù)如上所述的制備方法制得的電磁屏蔽涂料。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比的有益效果是：

本發(fā)明的電磁屏蔽涂料的制備方法中，由強還原性的還原劑對金屬離子進行還原反應(yīng)，配合反應(yīng)過程中的磁場調(diào)控以及絡(luò)合劑的作用，制得微觀結(jié)構(gòu)為納米線結(jié)構(gòu)的金屬。制得的金屬納米線，金屬表面潔凈，不存在其它作為模板的物質(zhì)(例如作為軟模板的高分子化合物)，因此制得的金屬納米線的導(dǎo)電性較高，分散性也較好。此外，經(jīng)驗證，制得的金屬納米線尺寸均一，金屬納米線直徑為30nm～300nm、長度為1μm～100μm，尺寸可調(diào)控范圍廣。將該金屬納米線與涂料樹脂、分散劑和溶劑按照一定比例混合制得的電磁屏蔽涂料具有導(dǎo)電性好、分散性好且價格低廉的特點。

【附圖說明】

圖1是本發(fā)明具體實施方式中實施例1制得的鎳納米線掃描電子顯微鏡照片；

圖2是本發(fā)明具體實施方式中實施例2制得的鈷納米線掃描電子顯微鏡照片；

圖3是本發(fā)明具體實施方式中實施例3制得的鎳納米線掃描電子顯微鏡照片；

圖4是本發(fā)明具體實施方式中實施例4制得的鎳鈷合金納米線掃描電子顯微鏡照片；

圖5是本發(fā)明具體實施方式中實施例5制得的鎳納米線掃描電子顯微鏡照片。

【具體實施方式】

下面結(jié)合具體實施方式并對照附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。

本具體實施方式中提供一種電磁屏蔽涂料的制備方法，包括以下步驟：

s1，配制濃度為0.01～1mol/l的金屬離子溶液，加入絡(luò)合劑、成核劑，通過堿溶液調(diào)節(jié)ph值為10.0～13.5，制得a溶液。其中，所述金屬離子為磁性金屬離子或者磁性金屬離子和非磁性金屬離子的混合。

該步驟中，金屬離子溶液優(yōu)選為金屬鹽溶液。其中，磁性金屬離子可為鎳、鈷、鐵的二價金屬離子中的一種或多種的混合。金屬離子的濃度在0.01～1mol/l，一方面，如果濃度太低，得到的金屬納米線很少，產(chǎn)率低，不利于應(yīng)用。但如果濃度高于1mol/l時，在后續(xù)步驟s3中被還原過程中會產(chǎn)生大量金屬納米線，如果金屬納米線濃度過高，納米線之間由于相互“焊接”“糾纏”在一起，最終制得的產(chǎn)物是類似海綿的一團金屬物質(zhì)，而不是金屬的分散液。強調(diào)金屬離子至少包括磁性金屬離子，則是基于后續(xù)能接受外加磁場的作用而排列生長為納米線。當(dāng)包括磁性金屬離子和非磁性金屬離子時，生長過程中以磁性金屬作為模板引導(dǎo)非磁性金屬的生長，最終制得由磁性金屬和非磁性金屬構(gòu)成的合金納米線。

配制過程中，絡(luò)合劑可為na3c6h5o7、h3c6h5o7、h2c2o4、na2c2o4、c10h14n2na2o8中的一種或多種的混合。優(yōu)選為na3c6h5o7、na2c2o4，具有良好的絡(luò)合作用效果，更易實現(xiàn)對反應(yīng)速度的調(diào)控，從而獲得設(shè)計尺寸下的金屬納米線。成核劑可為貴金屬鹽和/或貴金屬酸，例如選自氯鉑酸、氯鈀酸、氯金酸，要求成核劑中所含金屬離子比所制備的磁性金屬離子更容易被還原。

配制a溶液后，用于后續(xù)與b溶液混合后發(fā)生還原反應(yīng)。

s2，配制0.1～3mol/l的強還原性的還原劑溶液，調(diào)節(jié)堿溶液調(diào)節(jié)ph值為10.0～13.5，制得b溶液。

該步驟中，強還原性的還原劑可為硼氫化鈉、硼氫化鉀、醛類、水合肼、羥胺、氯化亞錫中的一種或幾種的混合。優(yōu)選地，還原劑為n2h4·h2o、nabh4、nh2oh中的一種或多種的混合。其中，采用n2h4·h2o可以在較短時間內(nèi)制備出所需結(jié)構(gòu)的鎳納米線，在實際生產(chǎn)中可以提高生產(chǎn)效率。

配制時，還原劑的濃度在0.1～3mol/l，如低于0.1mol/l時，金屬納米線產(chǎn)率低，同時低濃度下還原性不夠，也不能很好的形成納米線結(jié)構(gòu)，高于3mol/l的濃度時，還原劑過量，特別是水合肼，由于本身是劇毒類的還原劑，對于后續(xù)處理會有影響。另一方面隨著還原劑濃度的提高，反應(yīng)速率會相應(yīng)的加快，還原劑濃度太高，還原性強，金屬納米線之間很容易被“冷焊”在一起，形成海綿狀的一團物質(zhì)，從而不能得到均勻分散液。當(dāng)還原劑過量太多，還原性很強的情況下，一旦體系中被還原出大量納米線結(jié)構(gòu)，納米線之間搭接在一起時，很容易在被搭接處還原出的金屬單質(zhì)焊接在一起，也不能得到均勻的納米線分散液。

s3，將所述a溶液與所述b溶液充分混合，在50～100℃和0.005～1t的磁場條件下反應(yīng)，在出現(xiàn)團聚現(xiàn)象之前終止反應(yīng)，制得含有磁性金屬納米線或者合金納米線的反應(yīng)原液。

該步驟中，a、b溶液混合在加熱反應(yīng)器中，設(shè)定好溫度，然后將該反應(yīng)器整個置于一定強度的磁場下，保持反應(yīng)一定時間，最后關(guān)閉磁場、停止加熱，得到含有磁性金屬納米線或者合金納米線的反應(yīng)原液。如步驟s1中的金屬離子是磁性金屬離子，得到的金屬納米線是純的磁性金屬納米線，其中，純金屬納米線是鐵、鈷、鎳等磁性金屬中的一種。如步驟s1中的金屬離子是磁性金屬離子與非磁性金屬離子的混合或者多種磁性金屬離子的混合，得到的金屬納米線即為合金(磁性金屬與非磁性金屬構(gòu)成的合金或者兩種或多種磁性金屬構(gòu)成的合金)的納米線。

需說明的是，該步驟中，反應(yīng)需在出現(xiàn)團聚現(xiàn)象之前及時終止反應(yīng)。如出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，則表明溶液中的金屬已團聚成團狀海綿結(jié)構(gòu)，不再是可便于后續(xù)有效收集金屬納米線的反應(yīng)原液。由于a溶液和b溶液的具體類別、濃度、以及加熱溫度等因素的影響，反應(yīng)所需的時間不一。例如，濃度高時，反應(yīng)較短的時間即可，稍長即會出現(xiàn)團聚；濃度低時，則需反應(yīng)較長的時間。一般地，反應(yīng)時間大概在5～300分鐘的范圍內(nèi)，具體時長則因具體反應(yīng)條件的不同而不同，具體時長的確定依據(jù)出現(xiàn)團聚現(xiàn)象來確定。例如，當(dāng)前條件下反應(yīng)90分鐘出現(xiàn)了團聚現(xiàn)象，則調(diào)節(jié)下一次相同條件時反應(yīng)80分鐘或者85分鐘后及時終止反應(yīng)，以避免出現(xiàn)團聚，制得反應(yīng)原液。終止反應(yīng)可通過停止加熱，或者加入溶液以降低反應(yīng)后溶液的ph值為中性等手段實現(xiàn)。

a、b溶液混合反生還原反應(yīng)，強還原性的還原劑還原金屬離子，使得金屬離子快速被還原成金屬單質(zhì)。在反應(yīng)過程中，成核劑用于保證反應(yīng)初期通過還原劑的作用產(chǎn)生大量的晶核，保證了后續(xù)金屬納米結(jié)構(gòu)的生長。還原反應(yīng)過程中，施加磁場誘導(dǎo)，通過磁場的磁力使得初期的金屬晶粒沿磁場方向生長排列成線，絡(luò)合劑相配合，控制反應(yīng)速率不至于過快，而來不及發(fā)揮磁場誘導(dǎo)力進行引導(dǎo)排列，就直接生長成為大的顆粒。通過上述還原反應(yīng)，配合各組分的協(xié)同作用，最終通過還原反應(yīng)，不需要依靠模板，即制得金屬納米線。也因此，可實現(xiàn)在低溫(50～100℃)下制得金屬納米線。

磁場強度控制在0.005～1t，如磁場強度低于0.005t，強度太低，被還原的金屬晶體不容易受弱磁場作用而排列成線；如磁場強度高于1t，磁場作用太強，金屬晶?？焖俦贿€原和排列生長，易聚集冷焊，形成團狀物質(zhì)，而不是分散液。

需說明的是，制備過程中，配制的a溶液和b溶液混合后，溶液中僅存在金屬鹽、絡(luò)合劑、還原劑、成核劑這四種物質(zhì)，不涉及高分子物質(zhì)或者其它模板劑，這樣，在反應(yīng)后，制得的納米線表面不存在其它物質(zhì)(例如高分子化合物層)，因此得到的金屬納米線的表面非常潔凈，導(dǎo)電性也高。而且，表面為潔凈的金屬表面，在水中能通過雙電層效應(yīng)分散而不沉降，因此制得的納米線也具有良好的分散性，后續(xù)制備成分散液可均勻分散，不會發(fā)生納米線的纏繞。

上述過程中，由強還原性的還原劑對金屬離子進行還原反應(yīng)，保證金屬離子快速被還原成金屬單質(zhì)，同時引入的成核劑可以保證反應(yīng)初期通過還原劑的作用產(chǎn)生大量的晶核，保證了后續(xù)磁性金屬納米結(jié)構(gòu)的生長。配合反應(yīng)過程中的磁場調(diào)控以及絡(luò)合劑的作用，磁場使得小的金屬晶粒沿磁場方向生長排列成線，絡(luò)合劑控制反應(yīng)速率適中，從而允許磁場有充足的時間發(fā)揮引導(dǎo)作用制得金屬納米線，不至于反應(yīng)過快導(dǎo)致磁場來不及作用最終得到大的顆粒狀金屬。由于反應(yīng)過程是依賴于強還原性的還原劑的快速還原反應(yīng)加磁場誘導(dǎo)生長，因此在較低溫度(50～100℃)下即可實現(xiàn)反應(yīng)得到產(chǎn)物，不再像以往那樣依賴部分弱還原劑發(fā)揮“軟模板”作用，靠升高反應(yīng)溫度的條件來緩慢還原、無序排列和生長后，再降溫自組裝。上述過程制得的金屬納米線，金屬表面潔凈，不存在其它作為模板的物質(zhì)(例如作為軟模板的高分子化合物)，因此制得的金屬納米線的導(dǎo)電性較高，分散性也較好。此外，經(jīng)驗證，上述過程制得的金屬納米線尺寸均一，金屬納米線直徑為30nm～300nm、長度為1μm～100μm，尺寸可調(diào)控范圍廣。

上述制備過程中，優(yōu)選地，步驟s3為：將a溶液與b溶液分別于50～100℃下預(yù)熱5～60分鐘后再將兩者充分混合，在50～100℃和0.005～1t的磁場條件下反應(yīng)，在出現(xiàn)團聚現(xiàn)象之前終止反應(yīng)，制得含金屬納米線的反應(yīng)原液。通過預(yù)熱的a溶液與b溶液，在混合時即反應(yīng)初期，還原劑能使成核劑(例如貴金屬鹽)形成大量且均勻分散的晶核，從而給磁性金屬原子生長提供了大量的反應(yīng)起始位點(晶種)，保證反應(yīng)的整個過程處于恒定的溫度下，從而使得合成的納米線具有極佳的尺寸均一性。

優(yōu)選地，步驟s3中添加磁場的方向使得磁場對所述反應(yīng)容器中的物質(zhì)產(chǎn)生的磁力的方向與物質(zhì)所受重力方向平行。反應(yīng)過程中，生成的磁性金屬納米線受到重力和磁場的磁力，將兩者設(shè)置為平行方向，從而使得各納米線盡可能受到同一方向的作用力，從而盡可能地避免納米線之間的纏繞，最終得到的微觀結(jié)構(gòu)是各自均勻分散開的納米線。

進一步優(yōu)選地，步驟s3中包括：反應(yīng)一段時間后，在出現(xiàn)團聚現(xiàn)象之前加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％～10％的酸溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)后的溶液的ph值為6.0～8.5，制得所述反應(yīng)原液。反應(yīng)完成后，通過加入稀酸溶液，酸與體系中的堿反應(yīng)降低ph，調(diào)節(jié)ph為中性左右，從而使還原劑的還原性大大降低，另外，加入的酸還可以與部分還原劑反應(yīng)從而最終使還原反應(yīng)有效終止。通過有效終止還原反應(yīng)，可以有效避免體系中的磁性金屬離子繼續(xù)被還原，避免造成過量的納米線間發(fā)生纏結(jié)、焊接從而團聚的現(xiàn)象。采用稀濃度的、適量的酸來終止可以有效避免這一影響金屬納米線后續(xù)制成分散液時穩(wěn)定性的不利因素，同時通過對濃度和用量的設(shè)計也可以避免磁性金屬納米線的結(jié)構(gòu)不至于被酸腐蝕破壞。

優(yōu)選地，步驟s1中，所述金屬離子濃度為0.1～0.75mol/l，通過堿溶液調(diào)節(jié)ph值為12.0～13.0。在該濃度范圍下，生成的金屬納米線尺寸均一，直徑為30nm～300nm、長度為1μm～100μm。在該范圍下金屬納米線的導(dǎo)電性、納米線后續(xù)分散的穩(wěn)定性較佳。此外，可實現(xiàn)在上述濃度下的制備，是由于依靠還原劑還原反應(yīng)，體系中僅為鹽溶液、還原劑溶液以及成核劑和絡(luò)合劑，體系中未引入高分子，體系粘度不會因為納米線產(chǎn)率增加而快速提高，納米線間仍能彼此分散。而現(xiàn)有制備過程中，通過軟模板引導(dǎo)生長，金屬離子的濃度通過較低，僅為幾十μmol/g以下，這樣設(shè)置，主要考慮濃度高難以形成納米線，且容易沉降的問題。本具體實施方式中不存在這些問題，從而可在該濃度下反應(yīng)，產(chǎn)量相應(yīng)也較高。

優(yōu)選地，步驟s3中，反應(yīng)溫度為50℃～80℃；磁場強度為0.01～0.1t；反應(yīng)時間為15～60分鐘。通過在該反應(yīng)條件下，反應(yīng)過程溫和、還原反應(yīng)進行的速率較為合適，所制得的金屬納米線尺寸均一，且可以按需調(diào)控金屬納米線的尺寸和形貌特征。

綜上，通過本具體實施方式的上述制備過程，不需要使用任何軟模板或硬模板，通過磁場誘導(dǎo)的方法調(diào)控磁性金屬顆粒沿磁場方向排列、生長、冷焊連接，可實現(xiàn)在低溫條件下大批量可控制備直徑和長度可調(diào)、純凈、單分散的磁性金屬納米線或者合金納米線。本具體實施方式中，通過磁場、還原劑、成核劑、原材料濃度、溫度和反應(yīng)時間這些因素的綜合調(diào)控，只在一定范圍內(nèi)獲得金屬納米線，否則得到的是類似于微納米顆粒、納米海綿等納米材料。本具體實施方式具有不需要模板、直接在溶液中一鍋合成、反應(yīng)溫度低(50～100℃)、尺寸形貌均一且可調(diào)控等特點。本具體實施方式工藝簡單可靠、反應(yīng)條件溫和、納米線導(dǎo)電性高、形貌單一、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本較低，制得的產(chǎn)品具有純度高、質(zhì)量好、尺寸分布均勻等特點，易于進行擴大生產(chǎn)，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

上述所制備的金屬納米線可作為導(dǎo)電劑，與涂料樹脂、溶劑等混合制得電磁屏蔽涂料。具體為：

s4，將步驟s3所得的反應(yīng)原液通過蒸餾水或乙醇進行多次洗滌，收集反應(yīng)原液中的磁性金屬納米線或者合金納米線，將所得金屬納米線與涂料樹脂、分散劑和溶劑按質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1～25％、10～55％、0～3％、20～75％均勻混合，制得電磁屏蔽涂料。

其中，涂料樹脂可選自環(huán)氧樹脂、聚氨酯、酚醛樹脂、聚酰亞胺、丙烯酸樹脂中的一種或多種的混合。分散劑可選自聚乙烯醇、聚丙烯酸鹽、聚甲基丙烯酸鹽、甲基纖維素、羧甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥乙基纖維素、明膠、蛋白質(zhì)、淀粉、海藻酸鈉中的一種或多種的混合。溶劑可選自水、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯中的一種或多種的混合。

通過上述過程制得的電磁屏蔽涂料，1)金屬納米線作為導(dǎo)電劑，添加量低即可獲得高導(dǎo)電性，并且通過調(diào)控導(dǎo)電劑添加量以及涂料涂層厚度可實現(xiàn)電磁屏蔽效果的可控調(diào)節(jié)；2)與常用的導(dǎo)電粉體填料相比，所選用的磁性金屬納米線或者合金納米線材料合成簡單，分散性好，對于樹脂和溶劑體系適用性良好，電磁屏蔽涂料配置簡單，可適用于涂裝工藝，從而實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)、大面積的電磁屏蔽應(yīng)用。

如下，通過具體實施例驗證本具體實施方式中制得的金屬納米線的形貌和尺寸范圍，以及金屬納米線的導(dǎo)電性。

實施例1

(1)配制金屬離子溶液(a溶液)：

以水為溶劑按下列濃度配置a溶液400ml，并使用堿溶液調(diào)節(jié)該溶液的ph為12.5：

nicl20.1mol/l

na3c6h5o70.05mol/l

h2ptcl60.2×10^-3mol/l

(2)配置強還原劑溶液(b溶液)：

配置濃度為0.5mol/l水合肼溶液400ml，使用堿溶液調(diào)節(jié)到ph值為12.5。

(3)溶液相中還原：

將a溶液與b溶液于60℃水浴條件下分別預(yù)熱30分鐘，然后充分混合并在60℃和0.03t的穩(wěn)定均勻磁場條件下反應(yīng)20分鐘，制得含有鎳納米線的反應(yīng)原液。

(4)后處理：

將反應(yīng)后的溶液倒入去離子水中進行稀釋，接下來使用真空抽濾方法提取出鎳納米線，再使用1l的蒸餾水清洗三次，再用乙醇清洗三次，將收集到的反應(yīng)原液中的鎳納米線，分散于水中，得到可穩(wěn)定分散的磁性鎳納米線分散液。

經(jīng)過掃描電子顯微鏡(sem)測試，步驟(3)中所得到的鎳納米線的平均直徑為75納米，平均長度為6微米。

實施例2

(1)配制金屬離子溶液(a溶液)：

以水為溶劑按下列濃度配置a溶液400ml，并使用堿溶液調(diào)節(jié)該溶液的ph為12.5：

cocl20.1mol/l

h3c6h5o70.05mol/l

h2ptcl60.2×10^-3mol/l

(2)配置強還原劑溶液(b溶液)：

配置濃度為0.5mol/l硼氫化鈉溶液400ml，使用堿溶液調(diào)節(jié)到ph值為12.5。

(3)溶液相中還原：

將a溶液與b溶液于80℃水浴條件下分別預(yù)熱30分鐘，然后充分混合并在80℃和0.04t的穩(wěn)定均勻磁場條件下反應(yīng)20分鐘，制得含有鈷納米線的反應(yīng)原液。

(4)后處理：

將反應(yīng)后的溶液立即倒入去離子水中進行稀釋，接下來使用真空抽濾方法提取出金屬納米線，再使用1l的蒸餾水清洗三次，再用乙醇清洗三次，再經(jīng)過抽濾、60℃干燥，即得到鈷納米線成品。將所得的鈷納米線分散于乙二醇中，并且添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的分散劑羥丙基纖維素，通過超聲在水中進行二次分散，即得磁性鈷納米線分散液。

經(jīng)過掃描電子顯微鏡(sem)測試，步驟(3)中所得到的鈷納米線的平均直徑為85納米，平均長度為12微米。

實施例3

(1)配制金屬離子溶液(a溶液)：

以水為溶劑按下列濃度配置a溶液400ml，并使用堿溶液調(diào)節(jié)該溶液的ph為12.5：

nicl20.3mol/l

na3c6h5o70.05mol/l

h2aucl40.5×10^-3mol/l

(2)配置強還原劑溶液(b溶液)：

配置濃度為0.5mol/l羥胺溶液400ml，使用堿溶液調(diào)節(jié)到ph值為12.5。

(3)溶液相中還原：

將a溶液與b溶液于60℃水浴條件下分別預(yù)熱30分鐘，然后充分混合并在80℃和0.03t的穩(wěn)定均勻磁場條件下反應(yīng)20分鐘，制得含有鎳納米線的反應(yīng)原液。

(4)后處理：

將反應(yīng)后的溶液立即倒入去離子水中進行稀釋，接下來使用真空抽濾方法提取出金屬納米線，再使用1l的蒸餾水清洗三次，再用乙醇清洗三次，將收集到的反應(yīng)原液中的鎳納米線，分散于異丙醇中，添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％的分散劑聚乙烯吡咯烷酮，得到可穩(wěn)定分散的磁性鎳納米線分散液。

經(jīng)過掃描電子顯微鏡(sem)測試，步驟(3)中所得到的鎳納米線平均直徑為56納米，平均長度為10微米。

實施例4

(1)配制金屬離子溶液(a溶液)：

以水為溶劑按下列濃度配置a溶液400ml,并使用堿溶液調(diào)節(jié)該溶液的ph為12.5：

(2)配置強還原劑溶液(b溶液)：

配置濃度為0.1mol/l水合肼溶液400ml，再使用堿溶液調(diào)節(jié)到ph值為12.5.

(3)溶液相中還原：

將a溶液與b溶液于60℃水浴條件下分別預(yù)熱30分鐘，然后充分混合，并在60℃和0.03t的穩(wěn)定均勻磁場條件下反應(yīng)15分鐘，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％的硝酸調(diào)節(jié)溶液的ph為7.5，制得鎳鈷合金納米線的反應(yīng)原液。

(4)后處理：

將反應(yīng)后的溶液倒入去離子水中進行稀釋，接下來使用真空抽濾方法提取出金屬納米線，再使用1l的蒸餾水清洗三次，再用乙醇清洗三次，將收集到的反應(yīng)原液中的鎳納米線，分散于水和乙醇的混合溶液中，并添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5％的分散劑羧甲基纖維素，得到可穩(wěn)定分散的磁性鎳鈷合金納米線的分散液。

經(jīng)過掃描電子顯微鏡(sem)測試，所得到鎳鈷合金納米線平均直徑為83納米，平均長度為25微米。

實施例5

(1)配制金屬離子溶液(a溶液)：

以水為溶劑按下列濃度配置a溶液400ml，并使用堿溶液調(diào)節(jié)該溶液的ph為12.5：

nicl20.1mol/l

na2c2o40.035mol/l

h2pdcl40.2×10^-3mol/l

(2)配置強還原劑溶液(b溶液)：

配置濃度為0.25mol/l水合肼溶液400ml，再使用堿溶液調(diào)節(jié)到ph值為12.5.

(3)溶液相中還原：

將a溶液與b溶液于80℃水浴條件下分別預(yù)熱30分鐘，然后充分混合，并在60℃和0.03t的穩(wěn)定均勻磁場條件下反應(yīng)60分鐘，然后加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的鹽酸調(diào)節(jié)溶液的ph為7.5，制得含有鎳納米線的反應(yīng)原液。

(4)后處理：

將反應(yīng)后的溶液倒入去離子水中進行稀釋，使用真空抽濾方法提取出鎳納米線，再使用1l的蒸餾水清洗三次，再用乙醇清洗三次，將收集到的反應(yīng)原液中的鎳納米線，分散于乙醇中，并添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的分散劑聚乙烯吡咯烷酮，得到可穩(wěn)定分散的磁性鎳納米線分散液。

經(jīng)過掃描電子顯微鏡(sem)測試，所得到鎳納米線平均直徑為55納米，平均長度為12微米。

從上述各實施例中納米線的具體長度和數(shù)據(jù)可知，制備過程中，通過調(diào)整金屬離子濃度、還原劑濃度、反應(yīng)的總時間和反應(yīng)溫度，即可控制金屬納米線的尺寸。制得的金屬納米線的尺寸均落入“直徑為30nm～300nm、長度為1μm～100μm”的范圍內(nèi)，該尺寸范圍較為優(yōu)選，金屬納米線導(dǎo)電性好，后續(xù)制得的電磁屏蔽涂料的導(dǎo)電性也佳。

實施例6

(1)配置包含0.1mol/lnicl2(磁性金屬離子的鹽溶液)、0.5mol/ln2h4·h2o(強還原性的還原劑溶液)、0.04mol/lna3c6h5o7(絡(luò)合劑)、0.1×10^-3mol/lh2ptcl6(成核劑)的反應(yīng)前驅(qū)體溶液，用堿調(diào)節(jié)ph為13.0，并在60℃預(yù)熱；

(2)將反應(yīng)前驅(qū)體溶液在60℃和0.05t磁場條件下反應(yīng)30分鐘，制得包含鎳納米線導(dǎo)電劑的反應(yīng)原液，通過抽濾收集磁性金屬納米線；

(3)將所得鎳納米線與其他組分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行混合得到電磁屏蔽涂料：鎳納米線10％；環(huán)氧樹脂20％；乙醇30％；異丙醇40％。

實施例7

(1)配置包含0.2mol/lcocl2(磁性金屬離子的鹽溶液)、0.5mol/ln2h4·h2o(強還原性的還原劑溶液)、0.04mol/lna3c6h5o7(絡(luò)合劑)、0.1×10^-3mol/lh2ptcl6(成核劑)的反應(yīng)前驅(qū)體溶液，用堿調(diào)節(jié)ph為13.0，并在65℃預(yù)熱；

(2)將反應(yīng)前驅(qū)體溶液在65℃和0.1t磁場條件下反應(yīng)30分鐘，制得包含鈷納米線導(dǎo)電劑的反應(yīng)原液，通過磁場吸引收集鈷納米線；

(3)將所得鎳納米線與其他組分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行混合得到電磁屏蔽涂料：鈷納米線15％；丙烯酸樹脂20％；羧甲基纖維素0.1％；乙酸乙酯64.9％。

實施例8

(1)同實施例6；

(2)將反應(yīng)前驅(qū)體溶液在60℃和0.03t磁場條件下反應(yīng)60分鐘，制得包含鎳納米線導(dǎo)電劑的反應(yīng)原液，通過磁場吸引的方法收集鎳納米線；

(3)將所得鎳納米線與其他組分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行混合得到電磁屏蔽涂料：鎳納米線15％；水性聚氨酯樹脂25％；聚乙烯醇3％；水57％。

實施例9

(1)配置包含0.2mol/lnicl2、0.1mol/lcocl2、1.0mol/ln2h4·h2o、0.1mol/lna3c6h5o7、0.25×10^-3mol/lpdcl2的反應(yīng)前驅(qū)體溶液，用堿調(diào)節(jié)ph為12.5，并在70℃預(yù)熱。

(2)將反應(yīng)前驅(qū)體溶液在70℃和0.05t磁場條件下反應(yīng)25分鐘，制得鎳鈷合金納米線導(dǎo)電劑分散液，通過凍干收集該鎳鈷合金納米線。

(3)將所得鎳鈷合金納米線與其他組分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行混合：鎳鈷合金納米線12％；丙烯酸樹脂25％；聚丙烯酸鈉0.05％；乙醇22.95％；乙酸乙酯40％。

實施例10

(1)配置包含0.1mol/lnicl2、0.1mol/lfecl2、0.5mol/lnh2oh、0.035mol/lna2c2o4、0.1×10^-3mol/lh2aucl6·h2o的反應(yīng)前驅(qū)體溶液，用堿調(diào)節(jié)ph為11.0，并在60℃預(yù)熱。

(2)將反應(yīng)前驅(qū)體溶液在60℃和0.05t磁場條件下反應(yīng)120分鐘，制得包含鎳鐵合金納米線導(dǎo)電劑的反應(yīng)原液，通過抽濾收集該合金納米線，并在乙醇溶液中進行超聲二次分散。

(3)將所得鎳鐵合金納米線與其他組分按如下質(zhì)量分?jǐn)?shù)進行混合：鎳鐵合金納米線10％；酚醛樹脂15％；羥丙基纖維素0.5％；乙醇20％，異丙醇54.5％。

測試實施例6～10中制得的金屬納米線的導(dǎo)電性，結(jié)果如下表所示：

從數(shù)據(jù)可知，金屬納米線的導(dǎo)電性明顯優(yōu)于石墨材料，因此其制得的電磁屏蔽涂料的導(dǎo)電性優(yōu)于現(xiàn)有由石墨等非金屬粉末作為導(dǎo)電劑的電磁屏蔽涂料，同時由于金屬納米線的制備過程簡便，制得的金屬納米線的成本較低，從而電磁屏蔽涂料也兼具成本低的特點。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下做出若干替代或明顯變型，而且性能或用途相同，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。