聚苯胺复合材料的制备及微波性能研究

发布时间：2021-01-04 18:11

　　随着现代社会中电磁产品越来越多,人们生活中受到的电磁干扰也越来越多。在军事领域上,如何有效的降低雷达电磁波的探测效果一直是各研究领域的一个重要技术课题。本文以聚苯胺为主体材料,通过加入碳纳米管和石墨烯,利用不同方法制备了聚苯胺/碳纳米管复合物、聚苯胺/还原石墨烯复合物,重点讨论了这两种复合物的微波吸收特性以及碳纳米管和石墨烯含量对于复合物吸波特性的影响。主要研究内容如下:合成制备了聚苯胺/碳纳米管复合物、聚苯胺/还原石墨烯复合物,通过SEM,XRD,FTIR等表征手段发现,制备的聚苯胺/碳纳米管复合物、聚苯胺/还原石墨烯复合物中聚苯胺对碳纳米管和还原石墨烯的包覆都为物理包覆,在复合过程中并没有产生新的化学键和结晶类型。采用原位复合法制备聚苯胺与碳纳米管复合材料,制备了不同碳纳米管含量的聚苯胺与碳纳米管复合物。与聚苯胺相比,复合材料的介电常数明显增加。聚苯胺与碳纳米管复合材料中碳纳米管含量为20%时,复合材料具有最好的微波吸收性能。复合材料的最大反射损耗为-21.10dB,相比于聚苯胺的最大反射损耗-3.97dB,有了很大的提升。这是由于少量的碳纳米管并没有改变复合物的结构,复合物的结构... 

【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２聚苯胺的四种形态??Ｆｉｇ?１－２?Ｆｏｕｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ??

＊ＣＫＯＫ＞Ｋ＞４：??ｔ．德ｋ＾Ｗｌｌｌ＾ｆａｉｃｆｅ?斯??图１－２聚苯胺的四种形态??Ｆｉｇ?１－２?Ｆｏｕｒ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ?ｏｆ?ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ??１．?３．?３聚苯胺合成及应用??经过三十多年的发展，聚苯胺已经有很多种成熟的制备方法，其中典型的有：??化学氧化法，电化学聚合法，乳液聚合法以及模板法等，其中以化学氧化法最为??常用。??聚苯胺由于其导电性可以作为导电材料，抗静电材料，由于其电导率可调可??以作为电磁屏蔽材料和微波吸收材料。在光电器件领域，聚苯胺可用于制备ｐ＿ｎ??节，太阳能电池，二极管以及有机发光二极管。此外聚苯胺还在电容器，能量存??储器件，充电电池，微生物燃料电池，电致变色，智能窗口等领域被普遍研究。??１．?３．?４聚苯胺在吸波材料上的应用??在微波隐身方面，好的隐身材料应该更加轻质耐磨，微波吸收频段更宽。微??波吸收材料根据其吸波机理分为电损耗型材料和磁损耗型材料。虽然二者的微波??吸收机制不一样

（Ｋｏｎｓｔａｎｔｉｎ?Ｎｏｖｏｓｅｌｏｖ）在２００４年在实验中成功的利用石墨制备出了石墨烯，引发??了石墨烯研究的热潮。因为这一实验发现，两人获得了?２〇１０年诺贝尔物理学奖。??石墨烯的微观形貌是二维平面蜂巢状薄膜结构，如图１＿４所示。由于石墨烯是??二维平面结构，他的厚度就是一个碳原子的直径大小，是世界上最薄的纳米尺度??的材料，同时也是世界上硬度最强的纳米材料。从石墨烯的结构图中，我们可以??得到，石墨烯中碳原子相互结合形成正六边形，石墨烯中的每一个碳原子与相邻??的三个碳原子处在同一个平面内，以这个原子为中心与其他三个原子形成三个夹??角为１２０°的〇共价键，这种极强的碳＿碳间的相互作用非常稳定，进而导致石墨??烯的力学性能相比于其他材料更好。而处在２ＰＺ轨道的电子又形成了垂直于碳原子??平面的７１键，而７１电子的自由移动又使得石墨烯具有很高的导电性能。??；！?？?＊－?■■１?＾１；＇．??：．?＇??（Ｘ赵池域雄班身兹ｅ??图１－４石墨烯的结构图??Ｆｉｇ?１－４?Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｅｎｅ??８??


本文编号：2957194