導(dǎo)電PET纖維的制備及其在電磁屏蔽方面的應(yīng)用研究.pdf

1、本文分別采用化學(xué)鍍鎳和電鍍鎳方法制備了兩種導(dǎo)電PET纖維,用它們分別與環(huán)氧樹脂(EP)和水泥兩種基體材料復(fù)合,制得了屏蔽電磁波干擾的導(dǎo)電復(fù)合材料.研究了導(dǎo)電纖維含量與復(fù)合材料導(dǎo)電性能、力學(xué)性能、電磁屏蔽性能的關(guān)系.同時(shí)通過對導(dǎo)電纖維表面改性來改善導(dǎo)電纖維與復(fù)合材料的結(jié)合能力,從而達(dá)到改善復(fù)合材料的導(dǎo)電性能和力學(xué)性能的目的.本工作主要進(jìn)行了下面幾個(gè)方面的研究:1.綜述了屏蔽電磁波干擾(Electromagntic Interference

2、,簡稱EMI)的基本原理和導(dǎo)電高分子復(fù)合材料的導(dǎo)電機(jī)理,概括和總結(jié)了幾種作為屏蔽MEI復(fù)合材料用的導(dǎo)電纖維的性能.2.系統(tǒng)地研究了導(dǎo)電PET纖維的制備方法及其與環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的電學(xué)性能、力學(xué)性能和電磁屏蔽性能.試驗(yàn)結(jié)果表明,使用超聲波化學(xué)鍍工藝得到的導(dǎo)電PET纖維鍍層和纖維之間有較好的結(jié)合力,而且填充少量鍍鎳?yán)w維于基體材料中即可得到較好的導(dǎo)電性能和電磁屏蔽性能.當(dāng)纖維含量為3wt％時(shí),導(dǎo)電纖維/EP復(fù)合材料的力學(xué)性能最好,此時(shí)復(fù)合材料

3、也具備良好的導(dǎo)電能力.當(dāng)導(dǎo)電纖維含量達(dá)到5wt％時(shí),此時(shí)復(fù)合材料的體積電阻率為0.43 Ω·cm,具有較好的電磁屏蔽能力.3.用電子能譜研究了鍍層的表面組成,結(jié)果表明,采用超聲波化學(xué)鍍鎳制備的導(dǎo)電纖維的Ni相對含量高達(dá)99.5wt％,并且纖維導(dǎo)電能力優(yōu)于常規(guī)電鍍.4.通過采用有機(jī)鈦酸酯和硅烷偶聯(lián)劑對導(dǎo)電纖維進(jìn)行改性,從而提高EP對導(dǎo)電纖維的浸潤能力.對復(fù)合材料的性能研究表明,復(fù)合材料的力學(xué)性能有較大程度的提高,但是復(fù)合材料的電學(xué)性能有一

4、定程度的降低.5.研究了導(dǎo)電纖維/EP復(fù)合材料的正溫度系數(shù)效應(yīng)(Positive temperature coefficient,PTC),發(fā)現(xiàn)用3.5wt％的導(dǎo)電纖維填充EP時(shí)可以使復(fù)合材料有一定的PTC效應(yīng).對該復(fù)合材料進(jìn)行多次熱循環(huán)測試,發(fā)現(xiàn)它具有很好的熱穩(wěn)定性.6.采用導(dǎo)電纖維填充水泥基體時(shí),在填充量為3wt％時(shí),復(fù)合材料的表面電阻為10<'7>Ω,其體積電阻率下降到89 Ω·cm.同時(shí)力學(xué)性能也有一定程度提高.但由于水泥基體的