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，同時對材料的電磁屏蔽效能和相關物理性能進行深入探討。
　　首先采用模壓成型方法，將導電填料等與環(huán)氧樹脂混合進行固化成型。本試驗一共采用了四種試驗方案，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)量分數(shù)的竹炭含量，主要研究了不同電磁屏蔽復合材料的彎曲性

2、能、動態(tài)熱機械性能、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性能并進行了對比。
　　除研究竹炭對炭黑及碳纖維基的復合材料電磁屏蔽性能的影響外，本試驗還對復合材料的力學性能、電阻率等進行了研究。將混合填料在120℃的條件下與環(huán)氧樹脂進行固化模壓成型，通過掃描電子顯微鏡圖像發(fā)現(xiàn)，當竹炭含量為10 wt%時，混合填料在竹炭/炭黑復合材料和竹

3、炭/碳纖維復合材料的分散效果最好，結(jié)果表明此時在竹炭/炭黑復合材料和竹炭/碳纖維復合材料中形成了導電網(wǎng)狀結(jié)構，使得此時其力學性能也更好；且隨著竹炭含量的增加，竹炭/炭黑復合材料和竹炭/碳纖維復合材料的電阻率都有所下降，其中，竹炭/炭黑復合材料的電阻率從2.128Ω·m降低至0.785Ω·m，然而竹炭/碳纖維復合材料的電阻率從0.538Ω·m減小至0.071Ω·m；相應地，竹炭/碳纖維復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到60 d B。
　　為研究不同種類的石墨在不同竹炭含量下的復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)氧樹脂電磁屏蔽復合材料；分別在兩種石墨中加入不同質(zhì)量分數(shù)的竹炭，通過模壓固化成型制備得到竹炭/石墨電磁屏蔽復合材料，并分別對其進行力學性能、動態(tài)熱機械性能、電阻率性能和電磁屏蔽效能測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，兩種復

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頻率下兩種復合材料的電磁屏蔽效能都增大，竹炭質(zhì)量分數(shù)為40 wt%時，合成石墨復合材料電磁屏蔽效能最大，約為30 d B；但由于填料的團聚作用，兩種復合材料的彎曲模量都有所下降；掃描電子顯微鏡分析表明，合成石墨復合材料的界面結(jié)合力更好。綜上，當竹炭質(zhì)量分數(shù)為30 wt%時，合成石墨復合材料的力學性能較好；隨著竹炭含量增加，石墨復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，并通過加入不同長徑比導電填料碳纖維于發(fā)泡材料中，制備得到碳纖維/纖維素電磁屏蔽發(fā)泡材料。并分別對干燥前混合液和干燥后的泡沫材料樣品的氣泡進行了掃描電子顯微鏡分析，也分析了碳纖維電磁屏蔽導電網(wǎng)狀結(jié)構的微觀形態(tài)，以及進行了碳纖維/纖維素電磁屏蔽發(fā)泡材料的導熱系數(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