1.本发明涉及电磁材料技术领域，尤其涉及一种可自愈合的电磁屏蔽材料及其制备方法和应用。
背景技术：
2.电子行业的快速发展以及手机、电脑等电子设备在生活中的广泛应用，使得电磁污染的问题越来越被人们所重视，过量的电磁波造成的电磁污染不仅会影响仪器的精度和正常运行，还会对人体造成危害，因此电磁屏蔽材料得到了越来越多的关注。与传统金属电磁屏蔽材料相比，导电复合材料的低密度、易加工和功能性多样化等优点使得其在对手机等便携设备追求更小、更轻薄和柔性方面具有重要的应用前景。
3.由于电子元件在使用过程中会经常受到碰撞与磨损，表面的电磁屏蔽材料会遭到一定程度的破坏，这时电磁波会从破损的缺陷处泄露，材料的电磁屏蔽性能会出现明显的下降，影响电子设备的稳定运行。自愈合电磁屏蔽材料可以在特定条件下产生自愈合现象，修复材料的缺陷，减少电磁波的泄露，延长电子元件的使用寿命。证明了石墨烯在微波照射下会产生适当的热量，在与热塑性树脂复合后具有良好的自愈合效果。
4.cn107286591a公开了一种聚噻吩石墨烯复合电磁材料的制备方法，其公开的方法以单体、氧化石墨烯的酰胺水溶液为聚合反应的溶剂，将氧化石墨烯也参与到噻吩的聚合反应中，有效的改善了氧化石墨烯与聚噻吩的相容性，有效地降低了团聚，促进了成品的稳定性强度。
5.cn108192315a公开了一种车辆仪器仪表壳体用电磁屏蔽复合材料及其制备方法，属于材料加工技术领域，其公开的复合材料按重量份计，由以下成分制成：60～85份热塑性树脂，15～30份导电填料，1.2～2份增韧剂，0.3～3份偶联剂，0.5～8份阻燃剂，0.4～3份分散剂，0.4～1.2份抗氧剂，0.3～0.5份润滑剂和0～1.5份抗菌剂。将该复合材料用于制备车辆仪器仪表壳体，该壳体能够具有持久地吸收和衰减电磁辐射并同时具有高强度、耐腐蚀、抗冲击、阻燃、导热及抑菌的优点。且该方法操作简单，对设备无特殊要求，适合大规模生产。
6.但是单独的石墨烯复合材料由于填充率不高导电性较差，无法得到良好的电磁屏蔽性能；而单独的碳纤维复合材料由于导电性较好，在微波环境中会释放大量的热，导致材料被破坏。
7.因此，如何使材料同时具有自愈合功能和良好的电磁屏蔽性能是一个值得被关注的问题。
技术实现要素：
8.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可自愈合的电磁屏蔽材料及其制备方法和应用，所述电磁屏蔽材料兼具优异的自愈合功能、电磁屏蔽性能和导电性能。
9.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
10.第一方面，本发明提供一种可自愈合的电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料包括依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层。
11.本发明所述电磁屏蔽材料以热塑性树脂作为基体材料，石墨烯和碳纤维材料分别作为导电填充材料，上下两层为石墨烯树脂层，中间层为碳纤维材料树脂层，具有三明治结构；一方面，石墨烯树脂层可以保护内部的碳纤维材料树脂层，减轻其在使用时受到的破坏，防止微波炉照射或其他类似条件下产生燃烧的现象；另一方面，石墨烯树脂层还可以在微波照射下或其他类似条件下产生自愈合现象，传递热量带动内部的碳纤维材料树脂层愈合，修复材料的导电网络，恢复良好的电磁屏蔽性能。除此之外，采用碳纤维材料树脂层作为所述材料的电磁屏蔽性能提供层，可以明显提升材料的导电性能，增强材料对电磁波的反射能力，并且其导电网络是通过碳纤维材料之间的搭接形成，在自愈合后导电网络的重新连接良好，可以恢复良好的电磁屏蔽性能。
12.优选地，所述第一石墨烯树脂层的厚度为80μm
‑
160μm，例如80μm、100μm、120μm、140μm、160μm等。
13.优选地，所述碳纤维材料树脂层的厚度为80μm
‑
150μm，例如80μm、100μm、120μm、140μm等。
14.优选地，所述第二石墨烯树脂层的厚度为80μm
‑
160μm，例如80μm、100μm、120μm、140μm、160μm等。
15.优选地，所述石墨烯树脂层按照质量百分数包括：1％
‑
10％(例如2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％等)石墨烯和90％
‑
99％(例如91％、92％、93％、94％、95％、93％、97％、98％等)热塑性树脂。
16.优选地，所述碳纤维材料树脂层按照质量百分数包括：10％
‑
60％(例如20％、30％、40％、50％等)碳纤维材料和40％
‑
90％(例如50％、60％、70％、80％等)热塑性树脂。
17.优选地，所述石墨烯包括单层石墨烯和/或多层石墨烯。
18.优选地，所述石墨烯包括改性的氧化石墨烯、未改性的氧化石墨烯或还原氧化石墨烯中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：改性的氧化石墨烯和未改性的氧化石墨烯的组合，未改性的氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的组合，改性的氧化石墨烯、未改性的氧化石墨烯和还原氧化石墨烯的组合等。
19.优选地，所述碳纤维材料包括碳纤维、碳纳米纤维或碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合。
20.优选地，所述热塑性树脂包括热塑性聚氨酯及其衍生物、聚乙烯及其衍生物、聚丙烯及其衍生物、聚氯乙烯及其衍生物、聚苯乙烯及其衍生物、聚甲基丙烯酸甲酯及其衍生物、聚甲醛及其衍生物、聚酰胺及其衍生物、聚碳酸酯及其衍生物或聚四氟乙烯及其衍生物中的任意一种或至少两种的组合。
21.第二方面，本发明提供一种第一方面所述的可自愈合的电磁屏蔽材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
22.步骤1、将热塑性树脂和石墨烯分别溶解于有机溶剂中，形成热塑性树脂溶液和石墨烯分散液；
23.步骤2、将石墨烯分散液和碳纤维材料分别与热塑性树脂溶液混合，形成石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
24.步骤3、将石墨烯导电浆料涂覆于基底上，干燥，得到第一石墨烯树脂层；
25.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，干燥，得到碳纤维材料树脂层；
26.最后将石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
27.本发明采用分步涂覆并干燥的方法即可制备出兼具优异的自愈合能力和电磁屏蔽性能的材料，工艺简单、制作方便且成本低廉。
28.优选地，步骤1中，所述有机溶剂包括芳香烃类有机溶剂、脂肪烃类有机溶剂、酯类有机溶剂、酮类有机溶剂或酰胺类有机溶剂中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：酰胺类有机溶剂、芳香烃类有机溶剂和脂肪烃类有机溶剂的组合，脂肪烃类有机溶剂和酯类有机溶剂的组合，芳香烃类有机溶剂、脂肪烃类有机溶剂、酯类有机溶剂和酮类有机溶剂的组合等。
29.优选地，所述有机溶剂包括n,n
‑
二甲基甲酰胺、苯、甲苯、二甲苯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮或甲基异丁酮中的任意一种或至少两种的组合，其中典型但非限制性的组合包括：n,n
‑
二甲基甲酰胺和苯的组合，甲苯、二甲苯和醋酸甲酯的组合，醋酸乙酯、丙酮、甲基丁酮和甲基异丁酮的组合等。
30.优选地，步骤1中，所述石墨烯与有机溶剂的质量比为1:(9
‑
49)，其中9
‑
49可以为10、15、20、25、30、35、40、45等。
31.优选地，步骤1中，所述热塑性树脂与有机溶剂的质量比为1:(1
‑
9)，其中1
‑
9可以为2、3、4、5、6、7、8等。
32.优选地，步骤1、步骤2和步骤3中所述干燥的方式包括加热。
33.优选地，步骤1、步骤2和步骤3中所述加热的温度各自独立地为60
‑
120℃，例如70℃、80℃、90℃、100℃、110℃等。
34.优选地，所述加热的时间各自独立地为1
‑
4h，例如2.5h、3h、3.5h等。
35.第三方面，本发明提供一种第一方面所述的可自愈合的电磁屏蔽材料在电子设备中的应用。
36.相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
37.本发明所述电磁屏蔽材料兼具优异的自愈合功能、电磁屏蔽性能和导电性能。
38.(1)本发明所述电磁屏蔽材料上下两层为石墨烯树脂层，中间层为碳纤维材料树脂层，所述电磁屏蔽材料在碳纤维材料树脂层厚度比较低时就可以提供优秀的自愈合性能，且在微波照射下自愈合速度快；
39.(2)本发明发挥电磁屏蔽功能的碳纤维材料树脂层位于中间层，在厚度较低时就可以提供良好的电磁屏蔽性能，且自愈合后的导电网络的重新连接良好，在自愈合后仍然拥有良好的导电性能和电磁屏蔽性能；
40.(3)本发明所述电磁屏蔽材料断裂伸长率高，表现出良好的可拉伸性与柔性，可承受大幅度形变，如拉伸、弯曲、折叠、卷绕与扭曲等；
41.(4)本发明的制备方法工艺简单、制作方便且成本低廉；
42.(5)第一石墨烯树脂层和第二石墨烯树脂层的厚度在80μm
‑
160μm范围内，且碳纤维材料树脂层在80μm
‑
150μm范围内，初始样品的电磁屏蔽性能在29.6db以上，自愈合后样
品的电磁屏蔽性能在24db以上；初始样品的导电性能在720s/m以上，自愈合后样品的导电性能在310s/m以上；自愈合速度在10s以内。
附图说明
43.图1是实施例1所述的电磁屏蔽材料的截面结构扫描电镜图；
44.图2a是实施例2所述的电磁屏蔽材料的初始样品断裂状态的扫描电镜图；
45.图2b是实施例2所述的电磁屏蔽材料的自愈合后样品的扫描电镜图；
46.图3是实施例3所述的电磁屏蔽材料的初始样品和自愈合后样品的应力应变图；
47.图4是实施例3所述的电磁屏蔽材料的初始样品和自愈合后样品的电磁屏蔽性能图。
具体实施方式
48.为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
49.实施例1
50.本实施例提供一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料由依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层组成。
51.所述第一石墨烯树脂层中，厚度为100μm，由质量百分数为2％的氧化石墨烯和98％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203；
52.所述碳纤维材料树脂层中，厚度为120μm，由质量百分数为40％的碳纤维材料和60％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203，所述碳纤维材料为碳纤维；
53.所述第二层石墨烯树脂层中，厚度为100μm，由质量百分数为2％的氧化石墨烯和98％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
20。
54.所述电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：
55.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
56.将热塑性聚氨酯和氧化石墨烯分别溶解于n,n
‑
二甲基甲酰胺中，配制成氧化石墨烯质量分数为2％的石墨烯分散液和热塑性聚氨酯质量分数为20％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声30min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
57.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
58.将石墨烯分散液、碳纤维分别与热塑性树脂溶液混合，配制成氧化石墨烯与热塑性聚氨酯质量比为1：49，碳纤维和热塑性聚氨酯质量比为1：1.5的两种溶液，放入清洗机中超声30min至石墨烯、碳纤维均在其溶液中分散均匀，形成石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
59.步骤3、制备电磁屏蔽材料
60.将石墨烯导电浆料涂覆于基底上，在80℃下加热3h完成干燥，得到第一石墨烯树脂层；
61.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到碳纤维材料树脂层；
62.最后将石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
63.实施例2
64.本实施例提供一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料由依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层组成。
65.所述第一石墨烯树脂层中，厚度为150μm，由质量百分数为5％的氧化石墨烯和95％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203；
66.所述碳纤维材料树脂层中，厚度为100μm，由质量百分数为20％的碳纤维材料和80％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203，所述碳纤维材料为碳纤维；
67.所述第二层石墨烯树脂层中，厚度为150μm，由质量百分数为5％的氧化石墨烯和95％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203。
68.所述电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：
69.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
70.将热塑性聚氨酯和氧化石墨烯分别溶解于n,n
‑
二甲基甲酰胺中，配制成氧化石墨烯质量分数为2％的石墨烯分散液和热塑性聚氨酯质量分数为20％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声30min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
71.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
72.将石墨烯分散液、碳纤维分别与热塑性树脂溶液混合，配制成氧化石墨烯与热塑性聚氨酯质量比为1：19，碳纤维和热塑性聚氨酯质量比为1：4的两种溶液，放入清洗机中超声30min至石墨烯、碳纤维均在其溶液中分散均匀，形成石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
73.步骤3、制备电磁屏蔽材料
74.将石墨烯导电浆料涂覆于基底上，在80℃下加热3h完成干燥，得到第一石墨烯树脂层；
75.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到碳纤维材料树脂层；
76.最后将石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
77.实施例3
78.本实施例提供一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料由依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层组成。
79.所述第一石墨烯树脂层中，厚度为120μm，由质量百分数为2％的氧化石墨烯和98％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203；
80.所述碳纤维材料树脂层中，厚度为100μm，由质量百分数为33.3％的碳纤维材料和66.7％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203，所述碳纤维材料为碳纤维；
81.所述第二层石墨烯树脂层中，厚度为120μm，由质量百分数为2％的氧化石墨烯和98％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为热塑性聚氨酯，购于亨斯曼，牌号为ps455
‑
203。
82.所述电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：
83.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
84.将热塑性聚氨酯和氧化石墨烯分别溶解于n,n
‑
二甲基甲酰胺中，配制成氧化石墨烯质量分数为10％的石墨烯分散液和热塑性聚氨酯质量分数为20％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声30min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
85.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
86.将石墨烯分散液、碳纤维分别与热塑性树脂溶液混合，配制成氧化石墨烯与热塑性聚氨酯质量比为1：49，碳纤维和热塑性聚氨酯质量比为1：2的两种溶液，放入清洗机中超声30min至石墨烯、碳纤维均在其溶液中分散均匀，形成石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
87.步骤3、制备电磁屏蔽材料
88.将石墨烯导电浆料涂覆于基底上，在80℃下加热3h完成干燥，得到第一石墨烯树脂层；
89.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到碳纤维材料树脂层；
90.最后将石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
91.实施例4
92.本实施例提供一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料由依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层组成。
93.所述第一石墨烯树脂层中，厚度为160μm，由质量百分数为1％的还原氧化石墨烯和99％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为质量比为1:1的聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的混合物，聚甲基丙烯酸甲酯购于优索，牌号为cm211，聚酰胺购于杜邦，牌号为pa66；
94.所述碳纤维材料树脂层中，厚度为100μm，由质量百分数为10％的碳纤维材料和90％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为聚四氟乙烯，购于杜邦，牌号为mt1000，所述碳纤维材料为碳纳米纤维；
95.所述第二层石墨烯树脂层中，厚度为160μm，由质量百分数为1％的还原氧化石墨烯和99％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为质量比为1:1的聚甲基丙烯酸甲酯和聚酰胺的混合物，聚甲基丙烯酸甲酯购于优索，牌号为cm211，聚酰胺购于杜邦，牌号为pa66。
96.所述电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：
97.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
98.将热塑性树脂溶解于甲苯中，将还原氧化石墨烯溶解于醋酸乙酯中，配制成质量分数为5％的石墨烯分散液和质量分数为50％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声60min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
99.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
100.将石墨烯分散液、碳纤维分别与各自对应的热塑性树脂溶液按比例混合，将两个混合液放入清洗机中超声60min至石墨烯、碳纳米纤维均在其溶液中分散均匀，形成石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
101.步骤3、制备电磁屏蔽材料
102.将石墨烯导电浆料涂覆于基底上，在60℃下加热4h完成干燥，得到第一石墨烯树脂层；
103.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，在80℃下加热3h干燥，得到碳纤维材料树脂层；
104.最后将石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，在120℃下加热1h干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
105.实施例5
106.本实施例提供一种电磁屏蔽材料，所述电磁屏蔽材料由依次层叠设置的第一石墨烯树脂层、碳纤维材料树脂层和第二石墨烯树脂层组成。
107.所述第一石墨烯树脂层中，厚度为130μm，由质量百分数为10％的氧化石墨烯和90％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为质量比为1:2的聚乙烯和聚碳酸酯的混合物，聚乙烯购于中国石化，牌号为m2320，聚碳酸酯购于makronlon，牌号为2805；
108.所述碳纤维材料树脂层中，厚度为90μm，由质量百分数为10％的碳纤维材料和90％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为聚甲醛，购于tystron，牌号为pom4250，所述碳纤维材料为碳纳米管；
109.所述第二层石墨烯树脂层中，厚度为130μm，由质量百分数为5％的氧化石墨烯和95％的热塑性树脂组成，所述热塑性树脂为质量比为1:1的聚氯乙烯和聚苯乙烯的混合物，聚氯乙烯购于天业公司，牌号为pvc
‑
sg5，聚苯乙烯购于奇美化工，牌号为pg
‑
33。
110.所述电磁屏蔽材料的制备方法包括以下步骤：
111.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
112.将氧化石墨烯溶解于质量比为1:1的丙酮和醋酸甲酯中，将各层所需的热塑性树脂分别溶解于甲基丁酮中，配制成质量分数为2％的石墨烯分散液和质量分数为90％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声60min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
113.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
114.将各层所需的石墨烯分散液、碳纤维按比例分别与各自对应的热塑性树脂溶液混合，将三个混合液放入清洗机中超声60min至石墨烯、碳纤维均在其溶液中分散均匀，形成第一石墨烯导电浆料、碳纤维材料导电浆料和第二石墨烯导电浆料；
115.步骤3、制备电磁屏蔽材料
116.将第一石墨烯导电浆料涂覆于基底上，在100℃下加热1h完成干燥，得到第一石墨烯树脂层；
117.再将碳纤维材料导电浆料涂覆于第一石墨烯树脂层上，在100℃下加热2h干燥，得到碳纤维材料树脂层；
118.最后将第二石墨烯导电浆料涂覆于碳纤维材料树脂层上，在60℃下加热4h干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
119.实施例6
‑9120.实施例6
‑
9与实施例1的区别在于第一石墨烯树脂层的厚度分别为50μm(实施例6)、200μm(实施例7)、80μm(实施例8)和160μm(实施例9)，其余均与实施例1相同。
121.实施例10
‑
13
122.实施例10
‑
13与实施例1的区别在于碳纤维材料树脂层的厚度分别为50μm(实施例
10)、200μm(实施例11)、80μm(实施例12)和150μm(实施例13)，其余均与实施例1相同。
123.对比例1
124.本对比例与实施例1的区别在于所述电磁屏蔽材料不具备实施例1所述“三明治结构”，其由碳纤维、氧化石墨烯和热塑性树脂组成，各组分的添加量与实施例1相同。
125.上述电磁屏蔽材料的制备方法包括如下步骤：
126.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
127.将热塑性聚氨酯和氧化石墨烯分别溶解于n,n
‑
二甲基甲酰胺中，配制成石墨烯质量分数为2％的石墨烯分散液和热塑性聚氨酯质量分数为20％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声30min，至热塑性树脂完全溶解、石墨烯分散均匀；
128.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
129.将石墨烯分散液、碳纤维与热塑性树脂溶液混合，放入清洗机中超声30min至氧化石墨烯和碳纤维在热塑性树脂溶液中分散均匀，形成导电浆料；
130.步骤3、制备电磁屏蔽材料
131.将导电浆料涂覆于基底上，在80℃下加热3h完成干燥，得到所述电磁屏蔽材料。
132.对比例2
133.本对比例与实施例1的区别在于所述电磁屏蔽材料仅含有碳纤维材料树脂层。
134.上述电磁屏蔽材料的制备方法包括如下步骤：
135.步骤1、分散石墨烯和热塑性树脂
136.将热塑性聚氨酯溶解于n,n
‑
二甲基甲酰胺中，配制成热塑性聚氨酯质量分数为20％的热塑性树脂溶液，在超声细胞破碎仪中超声30min，至热塑性树脂完全溶解；
137.步骤2、制备石墨烯导电浆料和碳纤维材料导电浆料；
138.将碳纤维与热塑性树脂溶液混合，配制成碳纤维和热塑性聚氨酯质量比为1：1.5的溶液，放入清洗机中超声30min至碳纤维在其溶液中分散均匀，形成碳纤维材料导电浆料；
139.步骤3、制备电磁屏蔽材料
140.将碳纤维材料导电浆料涂覆于基底上，在80℃下加热3h干燥，得到碳纤维材料树脂层，即得到所述电磁屏蔽材料。
141.性能测试
142.将实施例1
‑
13和对比例1
‑
2所述电磁屏蔽材料进行如下测试：
143.(1)形貌表征：通过扫描电子显微镜(fei nova nano sem 450)进行观察；
144.(2)拉伸性能：通过电子万能试验机(reger 4050)进行拉伸测试；
145.(3)电磁屏蔽性能：通过矢量网分仪(keysight e5071c)波导法进行电磁屏蔽效能测试；
146.(4)导电性能：通过精密万能电用表测试电阻，通过刻度尺和螺旋测微器r*s)计算出电导率。
147.测试结果汇总于表1和图1
‑
4中。
148.表1
149.[0150][0151]
分析表1中数据可知，实施例1
‑
5，实施例8
‑
9和实施例12
‑
13中，本发明所述结构的电磁屏蔽材料在具有较好的断裂伸长率的前提下，兼具优异的自愈合性能、电磁屏蔽性能和导电性能；当第一石墨烯树脂层和第二石墨烯树脂层的厚度在80μm
‑
160μm范围内，且碳纤维材料树脂层在80μm
‑
150μm范围内，初始样品的电磁屏蔽性能在29.6db以上，自愈合后样品的电磁屏蔽性能在24db以上；初始样品的导电性能在720s/m以上，自愈合后样品的导电性能在310s/m以上；自愈合速度在10s以内。
[0152]
分析对比例1与实施例1可知，对比例1性能不如实施例1，证明具有“三明治”结构的电磁屏蔽材料性能更佳。
[0153]
分析对比例2与实施例1可知，对比例2性能不如实施例1，证明单一石墨烯或者碳纤维材料形成的电磁屏蔽材料性能较差。
[0154]
分析实施例6
‑
9可知，实施例6
‑
7性能不如实施例8
‑
9，证明第一石墨烯树脂层的厚度在80μm
‑
160μm范围内形成的电磁屏蔽材料性能更佳，第二石墨烯树脂层同理。
[0155]
分析实施例10
‑
13可知，实施例10
‑
11性能不如实施例12
‑
13，证明碳纤维材料树脂层在80μm
‑
150μm范围内形成的电磁屏蔽材料性能更佳。
[0156]
由图1可知，实施例1成功制备了具有“三明治”结构的电磁屏蔽材料。
[0157]
由图2a和图2b可知，本发明所述结构的电磁屏蔽材料在微观结构上具有优异的自愈合性能。
[0158]
由图3可知，本发明所述结构的电磁屏蔽材料自愈合前后的断裂伸长率差距不大，证明本发明所述结构的电磁屏蔽材料具有优异的自愈合性能，自愈合前后的材料断裂伸长率较高，证明本发明所述结构的电磁屏蔽材料表现出良好的可拉伸性与柔性，可承受大幅度形变，如拉伸、弯曲、折叠、卷绕与扭曲等。
[0159]
由图4可知，本发明所述结构的电磁屏蔽材料自愈合前后的电磁屏蔽效能均较高，证明本发明所述结构的电磁屏蔽材料兼具优异的自愈合性能和电磁屏蔽效能。
[0160]
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法，但本发明并不局限于上述详细方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。