具有疏水功能的PVDF复合织物制备以及电磁屏蔽性能的研究
发布时间：2021-02-08 02:21
在现代技术的快速发展下,电磁干扰问题日趋严重,研发高性能的电磁干扰屏蔽材料具有十分重要的意义和商业应用前景。近年来,电磁屏蔽材料不断朝着“薄、轻、宽、强”以及耐腐蚀的方向发展,国内外众多学者已经研发了种类繁多性能优良的电磁屏蔽材料,导电聚合物电磁屏蔽复合材料是目前极具研发和应用价值的电磁屏蔽材料,改善导电聚合物复合材料的电磁屏蔽性能并投入应用仍有很多的挑战。本文以聚偏氟乙烯PVDF为基体,碳纳米管CNT和石墨烯片GnP为填料,以简单易行的工艺方法,通过调控组分和微观结构的方法设计了一系列具有不同电磁屏蔽效能的PVDF基导电聚合物电磁屏蔽材料。（1）通过溶液纺丝法和热压法制备PVDF/CNT复合材料,碳系导电填料一维CNT的引入能够改变复合材料的导电性,进而对电磁屏蔽性能产生影响。当CNT含量从0.5 wt%加到10 wt%,PVDF/CNT复合薄片的电导率从5.7×10-6 S/cm提高到0.05 S/cm,电磁屏蔽效能从2 dB增加到21.1 dB,能够满足商业应用的需求。该PVDF/CNT复合薄片的屏蔽机理以吸收损耗为主,反射损耗为辅。PVDF/CNT复合薄片...
【文章来源】：郑州航空工业管理学院河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁屏蔽材料的屏蔽原理示意图
1绪论51.4.2电磁干扰屏蔽方式鉴于前文所述电磁辐射干扰的诸多危害，采取一定的措施消灭或减轻电磁辐射的危害非常必要。最常见的方法是使用电磁干扰屏蔽材料将电磁辐射隔绝，电磁干扰屏蔽方式主要有主动屏蔽和被动屏蔽两类[31,32]，如图1.2。主动屏蔽主要用于对自身产生电磁辐射的仪器、设备等进行屏蔽，具体来讲就是将仪器设备用屏蔽材料包裹住，电磁辐射被屏蔽材料限制在内部不能泄漏，从而达到有效的防护。被动屏蔽主要用于人体、易受干扰的精密仪器等受外来电磁辐射危害的“受害群体”，通过对电磁辐射的反射或吸收，防止电磁波透过屏蔽材料，保护“受害群体”不受影响。图1.2电磁干扰屏蔽方式：(a)主动屏蔽，(b)被动屏蔽Fig1.2EMIshieldingmethods:(a)activeshielding,(b)passiveshielding1.4.3电磁屏蔽效能的计算电磁干扰屏蔽性能用屏蔽效能（shieldingeffectiveness，简称SE）衡量，与某一点处电磁辐射源在无电磁屏蔽材料存在时的功率、场强，和该点处电磁辐射源在有电磁屏蔽材料存在时的功率、场强有关。电磁干扰屏蔽效能的计算公式[33-36]如下：)HH()EE()PP(SE000===log20log20log10（1-1）式1.1中P0、E0、H0表示无电磁屏蔽材料时的功率、电场强度、磁场强度，P、E、H表示有电磁屏蔽材料时的功率、电场强度、磁场强度，SE表示电磁干扰屏蔽效能，屏蔽效能的单位为(dB)。屏蔽效能数值越大，表明材料的屏蔽性能越好。如表1.2所示。
2实验主要设备及测试方法14解，然后称取一定量的CNT加入PVDF溶液中，继续搅拌30min，然后超声分散1h，得到混合均匀的PVDF/CNT溶液。通过加入不同含量的CNT，制备出一系列CNT含量不同的（CNT：PVDF=0.5wt%，1wt%，2wt%，4wt%，6wt%，8wt%，10wt%）PVDF/CNT溶液。图2.1PVDF/CNT复合纤维制备示意图Fig2.1PreparationdiagramofPVDF/CNTcompositefiber图2.2溶液纺丝制备复合纤维工艺示意图Fig2.2Preparationdiagramofcompositefiberbysolutionspinning（2）将制备的一系列PVDF/CNT纺丝液转移至注射器中，通过溶液纺丝设备以4ml/min的纺丝速度进行纺丝，获得粗细均匀的PVDF/CNT复合材料纤维。在后文的叙述中，不同CNT含量的复合材料用PVDF-XCNT描述，X代表CNT的含量，如10wt%CNT的复合材料表示为PVDF-10CNT。（3）以上述（1）、（2）同样的制备方法制备出GnP含量不同（其中GnP和PVDF的配比为GnP：PVDF=10wt%，20wt%，30wt%，40wt%，60wt%，80wt%）的PVDF/GnP复合材料纤维。文中不同GnP含量的该复合材料用PVDF-XGnP描述，X代表GnP的含量，如10wt%GnP的复合材料表示为PVDF-10GnP。（4）以上述同样的制备方法制备出GnP含量不同（GnP：PVDF=1wt%，2wt%，
本文编号：3023217
【文章来源】：郑州航空工业管理学院河南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁屏蔽材料的屏蔽原理示意图
1绪论51.4.2电磁干扰屏蔽方式鉴于前文所述电磁辐射干扰的诸多危害，采取一定的措施消灭或减轻电磁辐射的危害非常必要。最常见的方法是使用电磁干扰屏蔽材料将电磁辐射隔绝，电磁干扰屏蔽方式主要有主动屏蔽和被动屏蔽两类[31,32]，如图1.2。主动屏蔽主要用于对自身产生电磁辐射的仪器、设备等进行屏蔽，具体来讲就是将仪器设备用屏蔽材料包裹住，电磁辐射被屏蔽材料限制在内部不能泄漏，从而达到有效的防护。被动屏蔽主要用于人体、易受干扰的精密仪器等受外来电磁辐射危害的“受害群体”，通过对电磁辐射的反射或吸收，防止电磁波透过屏蔽材料，保护“受害群体”不受影响。图1.2电磁干扰屏蔽方式：(a)主动屏蔽，(b)被动屏蔽Fig1.2EMIshieldingmethods:(a)activeshielding,(b)passiveshielding1.4.3电磁屏蔽效能的计算电磁干扰屏蔽性能用屏蔽效能（shieldingeffectiveness，简称SE）衡量，与某一点处电磁辐射源在无电磁屏蔽材料存在时的功率、场强，和该点处电磁辐射源在有电磁屏蔽材料存在时的功率、场强有关。电磁干扰屏蔽效能的计算公式[33-36]如下：)HH()EE()PP(SE000===log20log20log10（1-1）式1.1中P0、E0、H0表示无电磁屏蔽材料时的功率、电场强度、磁场强度，P、E、H表示有电磁屏蔽材料时的功率、电场强度、磁场强度，SE表示电磁干扰屏蔽效能，屏蔽效能的单位为(dB)。屏蔽效能数值越大，表明材料的屏蔽性能越好。如表1.2所示。
2实验主要设备及测试方法14解，然后称取一定量的CNT加入PVDF溶液中，继续搅拌30min，然后超声分散1h，得到混合均匀的PVDF/CNT溶液。通过加入不同含量的CNT，制备出一系列CNT含量不同的（CNT：PVDF=0.5wt%，1wt%，2wt%，4wt%，6wt%，8wt%，10wt%）PVDF/CNT溶液。图2.1PVDF/CNT复合纤维制备示意图Fig2.1PreparationdiagramofPVDF/CNTcompositefiber图2.2溶液纺丝制备复合纤维工艺示意图Fig2.2Preparationdiagramofcompositefiberbysolutionspinning（2）将制备的一系列PVDF/CNT纺丝液转移至注射器中，通过溶液纺丝设备以4ml/min的纺丝速度进行纺丝，获得粗细均匀的PVDF/CNT复合材料纤维。在后文的叙述中，不同CNT含量的复合材料用PVDF-XCNT描述，X代表CNT的含量，如10wt%CNT的复合材料表示为PVDF-10CNT。（3）以上述（1）、（2）同样的制备方法制备出GnP含量不同（其中GnP和PVDF的配比为GnP：PVDF=10wt%，20wt%，30wt%，40wt%，60wt%，80wt%）的PVDF/GnP复合材料纤维。文中不同GnP含量的该复合材料用PVDF-XGnP描述，X代表GnP的含量，如10wt%GnP的复合材料表示为PVDF-10GnP。（4）以上述同样的制备方法制备出GnP含量不同（GnP：PVDF=1wt%，2wt%，
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