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【材料大解析】第11期 | 石墨烯屏蔽膜、熱覆膜鋼板、Izon?光聚合物材料、碳纖維復合板

來源：新材料在線|

發(fā)表時間：2020-08-04

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新材料展示

1 石墨烯屏蔽膜

東莞市鵬威能源科技有限公司

石墨烯屏蔽膜是由利用石墨烯優(yōu)異的導電性能，通過特殊工藝制成的一種新型的屏蔽材料，可以廣泛應用在各類電子通訊產(chǎn)品的高頻屏蔽、EMC/EMI防護等需求，并且相比較傳統(tǒng)的屏蔽材料，石墨烯屏蔽膜除性能更加優(yōu)良外，又增加了優(yōu)異的散熱性能，可以將電子器件中的熱量迅速散開，使電子產(chǎn)品性能更加優(yōu)良。

應用行業(yè)：

消費電子

2 熱覆膜鋼板

深圳華美板材有限公司

覆膜板是指在鋼板表面復合鋁箔膜或PVC或PET+PVC 或單層PET 等復合膜的彩色層壓鋼板。

覆膜板具備了金屬材料良好的強度及加工性能，同時也具備了高分子薄膜優(yōu)異的裝飾性能、耐腐蝕性能、耐候性能、耐污染性能等。

覆膜板分類

分類：

行業(yè)主要分為光亮膜和亞光膜兩種。

效果：

金屬拉絲、花紋、木紋、皮革紋、珠光、微雕3D效果等。

功能：

具有良好的裝飾性和加工成型性，色澤耐久、防水、防火、隔音、絕緣、耐磨、耐腐蝕、耐污染等。

應用：

冰箱門板、洗衣機面板、空調(diào)面板、熱水器外殼、微波爐面板、消毒柜面板、電視前框等家用電器領(lǐng)域；金屬天花、家具酒柜櫥柜面板側(cè)板、防火門面板、平移門門板、凈化系統(tǒng)內(nèi)墻、電梯裝潢等建筑裝飾領(lǐng)域；汽車、船舶內(nèi)部裝飾及航空等運輸設(shè)備領(lǐng)域。

覆膜板種類目前有VCM、PEM、ECM、ACM覆膜板等。

VCM覆膜板結(jié)構(gòu)示意圖：

PE保護膜（聚乙烯薄膜，40～50μm ）

PET（耐高溫聚酯薄膜，25～40μm ）

印刷層（金屬拉絲、真空鍍鋁層）

粘結(jié)層

PVC (聚氯乙烯高分子材料， 80 ～ 100μm ）

粘膠層（5～8um，熱可塑性聚酯樹脂等）

化學處理層（1～2um）

基材（冷軋板、鍍鋅板等）

化學處理層（1～2um）

涂漆層（4～6um，環(huán)氧發(fā)泡、導電、透明清漆等）

PEM覆膜板結(jié)構(gòu)示意圖：

PE保護膜（聚乙烯薄膜，40～50μm ）
	PET（耐高溫聚酯薄膜，25～40μm ）
		印刷層（金屬拉絲、真空鍍鋁層）
			背膠粘結(jié)層
				化學處理層（1～2um）
					基材（冷軋板、鍍鋅板等）
				化學處理層（1～2um）
			涂漆層（4～6um，環(huán)氧發(fā)泡、導電、透明清漆等）

ECM覆膜板結(jié)構(gòu)示意圖：

PE保護膜（聚乙烯薄膜，40～50μm ）
	PET（耐高溫聚酯薄膜，25～40μm ）
		印刷層（金屬拉絲、真空鍍鋁層）
			粘結(jié)層
				有色粘膠層（8-10um，熱可塑性聚酯樹脂等）
					化學處理層（1～2um）
						基材（冷軋板、鍍鋅板等）
					化學處理層（1～2um）
				涂漆層（4～6um，環(huán)氧發(fā)泡、導電、透明清漆等）

ACM覆膜板結(jié)構(gòu)示意圖：

PE保護膜（聚乙烯薄膜，40～50μm ）
	PET（耐高溫聚酯薄膜，25～40μm ）
		粘結(jié)層
			鋁箔層（金屬拉絲等）
				背膠層
					粘膠層（5～8um，熱可塑性聚酯樹脂等）
						化學處理層（1～2um）
							基材（冷軋板、鍍鋅板等）
						化學處理層（1～2um）
					涂漆層（4～6um，環(huán)氧發(fā)泡、導電、透明清漆等）

熱覆膜板的生產(chǎn)工藝

熱覆膜板的生產(chǎn)工藝與PCM彩涂板的生產(chǎn)工藝類似：

開卷→焊接→清洗→ 烘干→鈍化→烘干→涂膠→加熱→熱覆膜→冷卻→檢查→剪切→收卷。

華美覆膜板參數(shù)1：

基本參數(shù)	VCM、PEM、ECM、ACM	PCM家電彩涂板	PCM建筑彩涂板
基板	鍍鋅板、不銹鋼	鍍鋅板、不銹鋼	鍍鋅板,鍍鋁鋅板
膜厚	30～180μm等	5+15μm等	5+10μm、5+15μm等
光澤	0～160%及以上	0～110%	0～100%
T彎	0-1T	0～2 T	3～4 T
鉛筆硬度	≥HB（無劃痕）	2-3H（無劃破）	3-4H（無劃破）
耐沖擊性	≥9J	≥9J	≥9J
杯突	≥8mm	≥8mm	≥8mm
耐丁酮擦拭性	≥100次	≥100次	≥100次
耐（中性）鹽霧性	≥240h（金屬膜72h以上）	≥240h	≥480h

華美覆膜板參數(shù)2：

基本參數(shù)	VCM、PEM、ECM、ACM覆膜板
耐水煮	沸水煮1h，表面無明顯起皺、分離、剝落等不良現(xiàn)象，水煮后的膜層附著力仍良好。
耐腐蝕性	樣板封邊后分別浸入10%HCL和10%NaOH溶液72h后，表面無明顯變化。
耐高溫性	100℃烘箱放置1h后，△E1.5以內(nèi)，無明顯黃變現(xiàn)象。
耐低溫性	試樣于－10℃條件下存放1h，取出立即做T彎0-1T，試件表面無明顯變化。
耐污染性（含PET）	樣板用水性記號筆涂畫，70℃烘箱放置10分鐘后，用干抹布擦試表面后無明顯印痕。
耐退色性	90W紫外線燈間距300mm照射12h，試驗前后表面無明顯變化。

熱覆膜板應用：冰箱外殼、DVD外殼、空調(diào)外殼、洗衣機外殼、熱水器外殼、消毒柜外殼。

應用行業(yè)：

家具、建筑

3 Izon?光聚合物材料

De La Rue Authentication Solutions, Inc.

光致聚合物是一種高分子光學全息記錄材料。光致聚合物材料拍攝的全息產(chǎn)品可以栩栩如生的表現(xiàn)物體的三維結(jié)構(gòu)，可觀察視角很大。

光致聚合物防偽是一種光學可視防偽技術(shù)，有別于模壓全息的反射體全息防偽，目前中國能夠?qū)崿F(xiàn)光聚物防偽批量生產(chǎn)的唯一一家企業(yè)，該防偽技術(shù)在國外紙幣中有應用實例，屬于高端防偽技術(shù)手段。

光致聚合物防偽效果：

立體實物：

在平面材料上表達出強烈的立體感；

多彩文字：

在不同角度看到同一文字的色彩變化；

鏡面文字和微縮文字：

某個角度的文字具有強烈的光反射效果，亮光刺眼炫目，以及微縮至0.2mm左右的文字。

光致聚合物防偽冷轉(zhuǎn)移技術(shù)

通過特殊的冷轉(zhuǎn)移材料層將光致聚合物圖像層完整地轉(zhuǎn)移到承印物上，該技術(shù)具有固化速度快、轉(zhuǎn)移效果好和轉(zhuǎn)移后產(chǎn)品表面幾乎沒有凹凸感，使光致聚合物跟承印物完美融為一體，具有不可逆性，無法從承印物上剝離，實現(xiàn)了防偽標簽的真正一次性使用，這是光致聚合物防偽的一次極其重大的改革，改變了光致聚合物以往只能以貼標的形式使用方法，突破原有光致聚合物的使用局限，形成世界獨一無二的先進應用工藝。

防偽領(lǐng)域：

1、奢侈品防偽標簽，如化妝品，文具，飾品，煙酒等；

2、食品藥品防偽標簽，可結(jié)合二維碼，條形碼；

3、有價證券防偽：如安全線，透明立體圖形防偽；

4、結(jié)合其他產(chǎn)品的裝飾效果：如手機殼，貼膜，限量版球鞋、服飾服飾裝飾等。

5、汽車抬頭顯示（HUD），飛機抬頭顯示、汽車玻璃隔熱膜；

6、重要文件、門票防偽。

應用行業(yè)：
消費電子、家電、包裝

4 碳纖維復合板

江蘇恒神股份有限公司

碳纖維是由有機纖維經(jīng)過一系列熱處理轉(zhuǎn)化而成，含碳量高于90%的無機高性能纖維，是一種力學性能優(yōu)異的新材料，具有碳材料的固有本性特征，又兼?zhèn)浼徔椑w維的柔軟可加工型，是新一代增強纖維。

碳纖維主要是由碳元素組成的一種特種纖維，其含碳量隨種類不同而異，一般在90%以上。碳纖維具有一般碳素材料的特性，如耐高溫、耐摩擦、導電、導熱及耐腐蝕等，但與一般碳素材料不同的是，其外形有顯著的各向異性、柔軟、可加工成各種織物，沿纖維軸方向表現(xiàn)出很高的強度。碳纖維比重小，因此有很高的比強度。

碳纖維是由含碳量較高，在熱處理過程中不熔融的人造化學纖維，經(jīng)熱穩(wěn)定氧化處理、碳化處理及石墨化等工藝制成的。

碳纖維是一種力學性能優(yōu)異的新材料，它的比重不到鋼的1/4，碳纖維樹脂復合材料抗拉強度一般都在3500Mpa以上，是鋼的7~9倍，抗拉彈性模量為23000~43000Mpa亦高于鋼。因此CFRP的比強度即材料的強度與其密度之比可達到2000Mpa/(g/cm3)以上，而A3鋼的比強度僅為59Mpa/(g/cm3)左右，其比模量也比鋼高。

碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，制成結(jié)構(gòu)材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復合材料都頗具優(yōu)勢。

碳纖維復合材料的應用：

像撐竿、高爾夫球桿、網(wǎng)球拍、自行車、滑雪板、皮劃艇等靠人力來使其運動的體育器材，人們希望其質(zhì)量越輕越好; 即使是靠人力以外的其他動力來使其運動的器材，如賽車、帆船、摩托艇等，在相同的條件下也以質(zhì)輕為好。碳纖維復合材料在此方面具有不可比擬的優(yōu)勢，其密度為1.76～1.80g/cm3，所制復合材料密度為1.50～1.60g/cm3，而鋼材約為7.87g/cm3、鋁材2.7g/cm3、鈦材4.5g/cm3。顯然，CFRP要比金屬材料輕得多。

碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)材料中是最高的。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領(lǐng)域，在要求高溫、化學穩(wěn)定性高的場合，碳纖維復合材料都頗具優(yōu)勢。

特點：

1、高強度(是鋼鐵的5倍)；

2、出色的耐熱性(可以耐受2000℃以上的高溫)；

3、出色的抗熱沖擊性；

4、低熱膨脹系數(shù)(變形量小)；

5、熱容量小(節(jié)能)；

6、比重小(鋼的1/5)；

7、優(yōu)秀的抗腐蝕與輻射性能。

碳纖維增強的復合材料可用作飛機結(jié)構(gòu)材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用于制造火箭外殼、機動船、工業(yè)機器人、汽車板簧和驅(qū)動軸等。

和很多復合材料的制備工藝一樣，碳纖維也可以用如手糊成型，壓力成型，纏繞成型，模壓成型，擠出成型，注射成型，噴射成型，樹脂傳遞成型。

但大體上碳纖維復合材料的制備工藝如下：

1. 準備原料；

2. 準備工藝托盤；

3. 在工藝托盤上鋪貼碳纖維；

4. 做真空包；

5. 抽真空；

6. 固化成碳板；

7. 運輸碳板。

但不管生產(chǎn)什么東西，無外乎預浸、纏繞拉擠等工藝。

應用行業(yè)：消費電子、汽車、家居、建筑、航空航天