連續(xù)碳纖維表面合金化及其復(fù)合材料屏蔽性能研究.pdf

1、隨著電磁污染的日益嚴(yán)重，各國均在大力開展高性能電磁屏蔽輕質(zhì)材料的研究。碳纖維具有質(zhì)量輕、力學(xué)性能優(yōu)異等突出優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于高性能復(fù)合材料的增強(qiáng)材料。而將其用于制備輕質(zhì)電磁屏蔽材料，其電學(xué)和磁學(xué)性能有待進(jìn)一步改善。本論文采用傳統(tǒng)的電鍍工藝在連續(xù)碳纖維表面沉積鐵鎳合金層，并對(duì)其微觀形貌、成分、電磁性能及形成機(jī)理進(jìn)行了研究，并將其與ABS樹脂復(fù)合，制備了電磁屏蔽復(fù)合材料，并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。該類復(fù)合材料具有高效、輕質(zhì)等突出優(yōu)勢(shì)，有望在電磁屏蔽

2、材料領(lǐng)域發(fā)揮重要作用及廣泛應(yīng)用。
　　本課題的具體工作主要包括以下幾方面：
　?。?）采用傳統(tǒng)一步電沉積法在碳纖維表面成功獲得Fe-Ni合金層，探討了工藝參數(shù)對(duì)Fe-Ni合金層性能的影響。結(jié)果表明，在400℃空氣氧化表面改性處理，60℃下電沉積15min可獲得均勻致密的合金層。鐵鎳合金層主要為FeNi3相，其中鐵含量約為9wt％，并與碳纖維之間具有較好的結(jié)合力。鐵鎳合金碳纖維線電阻值可控制在12?/m以下，但飽和磁化強(qiáng)度約為

3、20emu/g，有待進(jìn)一步的提升。
　?。?）為了進(jìn)一步提高合金層中的鐵含量，采用兩步電沉積法制備鐵鎳合金碳纖維，并研究了退火處理對(duì)其表面形貌及物相組成的影響。結(jié)果表明，在本實(shí)驗(yàn)制備的合金層中鐵含量約為18.4wt%，飽和磁化強(qiáng)度可達(dá)50emu/g。經(jīng)過退火處理后，復(fù)合纖維表面質(zhì)量提高，且線電阻值可控制住5?/m以下，雖然磁飽和強(qiáng)度略有降低，但仍可達(dá)25emu/g，展現(xiàn)出典型的軟磁材料特性。
　?。?）采用熱壓成型工藝方法制