纳米聚苯胺-镀镍碳纤维复合材料屏蔽/吸波性能
发布时间：2021-07-04 15:31
以T300碳纤维经超声波化学镀镍制成的导电镀镍碳纤维作为电磁屏蔽体,以在丁醇/水溶液体系中采用界面聚合法制备的纳米结构聚苯胺为吸波体,与环氧乙烯基酯树脂复合,制得兼具电磁屏蔽与吸波功能的电磁防护碳纤维复合材料,研究了它的力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能、微观形貌等。结果表明:控制碳纤维化学镀镍的施镀时间、纳米结构聚苯胺的用量,可得到具有良好力学性能、电磁屏蔽性能、吸波性能的电磁防护碳纤维复合材料。当化学镀镍的施镀时间为20 min、纳米结构聚苯胺的用量为3.5wt%时,复合材料的拉伸强度为894.3 MPa,屏蔽效能为4372 d B（10 k Hz4 GHz）,在10.7718 GHz范围内,反射率≤-10 d B,峰值-23.2 d B（13.62 GHz）。
【文章来源】：安全与电磁兼容. 2016,(03)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
镀镍碳纤维的SEM照片
2016年第3期安全与电磁兼容49EMC材料应用图2纳米结构聚苯胺的SEM照片图3不同复合材料样品的屏蔽性能表2不同复合材料样品的拉伸强度对比2.2电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺的微观形貌图2是纳米结构聚苯胺的SEM照片，聚苯胺纳米纤维直径在50~100nm之间，长度在600nm至几微米不等，且排列紧密，这是纳米结构聚苯胺具有良好电磁损耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为3.5wt%时，2#样品在10.77~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为5wt%时，3#样品在14.69~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），这是由于随着纳米结构聚苯胺用量的增加，在复合材料内部形成了良好的阻抗匹配体系[11-12]，吸波性能增加。若继续增加纳米结构聚苯胺的用量，阻抗严重不匹配，吸波性能降低，这与我们的预想一致。（a）0#样品的电磁屏蔽性能（b）2#样品的电磁屏蔽性能（c）3#样品的电磁屏蔽性能2.3力学性能表2是不同复合材料样品的拉伸强度对比表，可以看出，镀镍碳纤维增强复合材料（1#、2#、3#样品）的拉伸强度低于未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品），这是由于一方面镀层金属镍的存在，使树脂与碳纤维的直接接触面积减小，树脂与碳纤维之间的界面强度更低，另一方面随着电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺用量的增加，复合材料的力学性能急剧下降[8]，这与我们的预想一致。性能试样编号拉伸强度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4电磁屏蔽性能图3所示为不同复合材料样品的电磁屏蔽性能，可以看出，与未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品）相比，表面镀镍碳纤维增强复合材料（2#、3#样品）的电磁防护性能均有不同程度的改善。0#试样的屏蔽效
2016年第3期安全与电磁兼容49EMC材料应用图2纳米结构聚苯胺的SEM照片图3不同复合材料样品的屏蔽性能表2不同复合材料样品的拉伸强度对比2.2电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺的微观形貌图2是纳米结构聚苯胺的SEM照片，聚苯胺纳米纤维直径在50~100nm之间，长度在600nm至几微米不等，且排列紧密，这是纳米结构聚苯胺具有良好电磁损耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为3.5wt%时，2#样品在10.77~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为5wt%时，3#样品在14.69~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），这是由于随着纳米结构聚苯胺用量的增加，在复合材料内部形成了良好的阻抗匹配体系[11-12]，吸波性能增加。若继续增加纳米结构聚苯胺的用量，阻抗严重不匹配，吸波性能降低，这与我们的预想一致。（a）0#样品的电磁屏蔽性能（b）2#样品的电磁屏蔽性能（c）3#样品的电磁屏蔽性能2.3力学性能表2是不同复合材料样品的拉伸强度对比表，可以看出，镀镍碳纤维增强复合材料（1#、2#、3#样品）的拉伸强度低于未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品），这是由于一方面镀层金属镍的存在，使树脂与碳纤维的直接接触面积减小，树脂与碳纤维之间的界面强度更低，另一方面随着电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺用量的增加，复合材料的力学性能急剧下降[8]，这与我们的预想一致。性能试样编号拉伸强度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4电磁屏蔽性能图3所示为不同复合材料样品的电磁屏蔽性能，可以看出，与未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品）相比，表面镀镍碳纤维增强复合材料（2#、3#样品）的电磁防护性能均有不同程度的改善。0#试样的屏蔽效
【参考文献】：
期刊论文
[1]微米聚苯胺/Fe3O4空心球的制备及吸波性能[J]. 李涛,张龙,陈颖,郭亚军,杜雪岩. 高等学校化学学报. 2015(04)
[2]中间相沥青基碳纤维镀镍制备吸波材料[J]. 汪爱明,刘辉,迟伟东,沈曾民,刘汝领. 材料科学与工程学报. 2011(02)
[3]碳纤维连续镀镍生产工艺及其屏蔽复合材料[J]. 王睿,万怡灶,何芳,罗红林,蔡文廷,王燕,刘玉欣. 复合材料学报. 2010(05)
[4]电镀Ni膜催化生长螺旋纳米碳纤维及其电磁性能研究[J]. 安玉良,候青怡,袁霞,赵晖,张罡. 功能材料. 2010(S2)
[5]环氧树脂/碳纤维吸波涂层电磁特性的实验研究[J]. 王祖鹏,于名讯,潘士兵,朱洪立,丁文皓,姜兴三. 工程塑料应用. 2010(04)
[6]聚苯胺包覆短碳纤维的制备及电磁性能研究[J]. 喻冬秀,陈明涛,皮丕辉,文秀芳,程江,杨卓如. 高校化学工程学报. 2009(01)
硕士论文
[1]镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及吸波性能研究[D]. 周勇.武汉理工大学 2011
本文编号：3265050
【文章来源】：安全与电磁兼容. 2016,(03)
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
镀镍碳纤维的SEM照片
2016年第3期安全与电磁兼容49EMC材料应用图2纳米结构聚苯胺的SEM照片图3不同复合材料样品的屏蔽性能表2不同复合材料样品的拉伸强度对比2.2电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺的微观形貌图2是纳米结构聚苯胺的SEM照片，聚苯胺纳米纤维直径在50~100nm之间，长度在600nm至几微米不等，且排列紧密，这是纳米结构聚苯胺具有良好电磁损耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为3.5wt%时，2#样品在10.77~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为5wt%时，3#样品在14.69~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），这是由于随着纳米结构聚苯胺用量的增加，在复合材料内部形成了良好的阻抗匹配体系[11-12]，吸波性能增加。若继续增加纳米结构聚苯胺的用量，阻抗严重不匹配，吸波性能降低，这与我们的预想一致。（a）0#样品的电磁屏蔽性能（b）2#样品的电磁屏蔽性能（c）3#样品的电磁屏蔽性能2.3力学性能表2是不同复合材料样品的拉伸强度对比表，可以看出，镀镍碳纤维增强复合材料（1#、2#、3#样品）的拉伸强度低于未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品），这是由于一方面镀层金属镍的存在，使树脂与碳纤维的直接接触面积减小，树脂与碳纤维之间的界面强度更低，另一方面随着电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺用量的增加，复合材料的力学性能急剧下降[8]，这与我们的预想一致。性能试样编号拉伸强度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4电磁屏蔽性能图3所示为不同复合材料样品的电磁屏蔽性能，可以看出，与未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品）相比，表面镀镍碳纤维增强复合材料（2#、3#样品）的电磁防护性能均有不同程度的改善。0#试样的屏蔽效
2016年第3期安全与电磁兼容49EMC材料应用图2纳米结构聚苯胺的SEM照片图3不同复合材料样品的屏蔽性能表2不同复合材料样品的拉伸强度对比2.2电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺的微观形貌图2是纳米结构聚苯胺的SEM照片，聚苯胺纳米纤维直径在50~100nm之间，长度在600nm至几微米不等，且排列紧密，这是纳米结构聚苯胺具有良好电磁损耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为3.5wt%时，2#样品在10.77~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；当纳米结构聚苯胺用量为5wt%时，3#样品在14.69~18GHz范围内，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），这是由于随着纳米结构聚苯胺用量的增加，在复合材料内部形成了良好的阻抗匹配体系[11-12]，吸波性能增加。若继续增加纳米结构聚苯胺的用量，阻抗严重不匹配，吸波性能降低，这与我们的预想一致。（a）0#样品的电磁屏蔽性能（b）2#样品的电磁屏蔽性能（c）3#样品的电磁屏蔽性能2.3力学性能表2是不同复合材料样品的拉伸强度对比表，可以看出，镀镍碳纤维增强复合材料（1#、2#、3#样品）的拉伸强度低于未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品），这是由于一方面镀层金属镍的存在，使树脂与碳纤维的直接接触面积减小，树脂与碳纤维之间的界面强度更低，另一方面随着电磁双损耗特性纳米结构聚苯胺用量的增加，复合材料的力学性能急剧下降[8]，这与我们的预想一致。性能试样编号拉伸强度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4电磁屏蔽性能图3所示为不同复合材料样品的电磁屏蔽性能，可以看出，与未包覆碳纤维增强复合材料（0#样品）相比，表面镀镍碳纤维增强复合材料（2#、3#样品）的电磁防护性能均有不同程度的改善。0#试样的屏蔽效
【参考文献】：
期刊论文
[1]微米聚苯胺/Fe3O4空心球的制备及吸波性能[J]. 李涛,张龙,陈颖,郭亚军,杜雪岩. 高等学校化学学报. 2015(04)
[2]中间相沥青基碳纤维镀镍制备吸波材料[J]. 汪爱明,刘辉,迟伟东,沈曾民,刘汝领. 材料科学与工程学报. 2011(02)
[3]碳纤维连续镀镍生产工艺及其屏蔽复合材料[J]. 王睿,万怡灶,何芳,罗红林,蔡文廷,王燕,刘玉欣. 复合材料学报. 2010(05)
[4]电镀Ni膜催化生长螺旋纳米碳纤维及其电磁性能研究[J]. 安玉良,候青怡,袁霞,赵晖,张罡. 功能材料. 2010(S2)
[5]环氧树脂/碳纤维吸波涂层电磁特性的实验研究[J]. 王祖鹏,于名讯,潘士兵,朱洪立,丁文皓,姜兴三. 工程塑料应用. 2010(04)
[6]聚苯胺包覆短碳纤维的制备及电磁性能研究[J]. 喻冬秀,陈明涛,皮丕辉,文秀芳,程江,杨卓如. 高校化学工程学报. 2009(01)
硕士论文
[1]镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的制备及吸波性能研究[D]. 周勇.武汉理工大学 2011
本文编号：3265050
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