生物質(zhì)電磁屏蔽材料的制備與性能研究.pdf

1、本文主要研究生物質(zhì)電磁屏蔽材料的制備方法，同時(shí)對(duì)材料的電磁屏蔽效能和相關(guān)物理性能進(jìn)行深入探討。
　　首先采用模壓成型方法，將導(dǎo)電填料等與環(huán)氧樹脂混合進(jìn)行固化成型。本試驗(yàn)一共采用了四種試驗(yàn)方案，分別是不同含量的竹炭與含量為10 wt％的炭黑、竹炭與含量為10 wt%的碳纖維、竹炭與20 wt%天然石墨以及竹炭與20 wt%合成石墨四種方案，其中，竹炭的含量是變量。隨著加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的竹炭含量，主要研究了不同電磁屏蔽復(fù)合材料的彎曲性

2、能、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能、電阻率以及電磁屏蔽效能等性能的變化。其中分別研究了10 wt%含量的炭黑和碳纖維、20 wt%含量的天然纖維和合成纖維與不同含量竹炭的相關(guān)性能并進(jìn)行了對(duì)比。
　　除研究竹炭對(duì)炭黑及碳纖維基的復(fù)合材料電磁屏蔽性能的影響外，本試驗(yàn)還對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、電阻率等進(jìn)行了研究。將混合填料在120℃的條件下與環(huán)氧樹脂進(jìn)行固化模壓成型，通過掃描電子顯微鏡圖像發(fā)現(xiàn)，當(dāng)竹炭含量為10 wt%時(shí)，混合填料在竹炭/炭黑復(fù)合材料和竹

3、炭/碳纖維復(fù)合材料的分散效果最好，結(jié)果表明此時(shí)在竹炭/炭黑復(fù)合材料和竹炭/碳纖維復(fù)合材料中形成了導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，使得此時(shí)其力學(xué)性能也更好；且隨著竹炭含量的增加，竹炭/炭黑復(fù)合材料和竹炭/碳纖維復(fù)合材料的電阻率都有所下降，其中，竹炭/炭黑復(fù)合材料的電阻率從2.128Ω·m降低至0.785Ω·m，然而竹炭/碳纖維復(fù)合材料的電阻率從0.538Ω·m減小至0.071Ω·m；相應(yīng)地，竹炭/碳纖維復(fù)合材料在竹炭含量為40 wt%、頻率范圍在30-15

4、00 MHz條件下，其電磁屏蔽效能最大能達(dá)到60 d B。
　　為研究不同種類的石墨在不同竹炭含量下的復(fù)合材料的電磁屏蔽效果，并制備得到屏蔽效能優(yōu)異的竹炭/石墨環(huán)氧樹脂電磁屏蔽復(fù)合材料；分別在兩種石墨中加入不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的竹炭，通過模壓固化成型制備得到竹炭/石墨電磁屏蔽復(fù)合材料，并分別對(duì)其進(jìn)行力學(xué)性能、動(dòng)態(tài)熱機(jī)械性能、電阻率性能和電磁屏蔽效能測(cè)試以及掃描電子顯微鏡分析。結(jié)果表明：隨著竹炭含量的增加，逐步形成竹炭-石墨網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，兩種復(fù)

5、合材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度都有一定上升；電阻率都明顯有所降低；在30-1500 MHz頻率下兩種復(fù)合材料的電磁屏蔽效能都增大，竹炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40 wt%時(shí)，合成石墨復(fù)合材料電磁屏蔽效能最大，約為30 d B；但由于填料的團(tuán)聚作用，兩種復(fù)合材料的彎曲模量都有所下降；掃描電子顯微鏡分析表明，合成石墨復(fù)合材料的界面結(jié)合力更好。綜上，當(dāng)竹炭質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30 wt%時(shí)，合成石墨復(fù)合材料的力學(xué)性能較好；隨著竹炭含量增加，石墨復(fù)合材料的電磁屏蔽效能越大。<

6、br>　　為研究生物質(zhì)可降解電磁屏蔽材料，本試驗(yàn)通過引入表面活性劑十二烷基硫酸鈉（SDS）在低溫中發(fā)泡制備得到生物質(zhì)發(fā)泡材料，并通過加入不同長(zhǎng)徑比導(dǎo)電填料碳纖維于發(fā)泡材料中，制備得到碳纖維/纖維素電磁屏蔽發(fā)泡材料。并分別對(duì)干燥前混合液和干燥后的泡沫材料樣品的氣泡進(jìn)行了掃描電子顯微鏡分析，也分析了碳纖維電磁屏蔽導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的微觀形態(tài)，以及進(jìn)行了碳纖維/纖維素電磁屏蔽發(fā)泡材料的導(dǎo)熱系數(shù)和電磁屏蔽效能的分析。研究結(jié)果表明：引入表面活性劑分子后