石墨烯/碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究

发布时间：2022-04-23 20:10

　　电子设备的日益应用,使得电磁波污染也越发严重,故采用屏蔽材料来减轻危害。导电高聚合物性能优异,诸如质量较轻、抗腐蚀、可塑性强、易于加工、价格低,广泛应用在高性能电磁屏蔽材料领域。将导电高聚物与基体材料复合是目前研究的热点,但是复合材料的屏蔽性能主要取决于填料本身所固有的电导率及其在聚合物基质中的分散状态。为了改善复合材料的分散性,本文选择环氧树脂（EP）为基体材料,制备了碳纳米管（CNT）和/或石墨烯（GNS） /环氧树脂复合材料,并研究其各项性能。主要内容如下:首先使用丙酮作为溶剂,通过溶液浇铸及真空模压的方法,制备碳纳米管（CNT） /环氧树脂（EP）复合材料,扫描电镜结果表明随填料含量的增加,复合材料出现了明显的团聚,导电性提高幅度不大,含量为5wt%时,残留率达到了 13.13%,电磁屏蔽效能达到了 18dB。其次改变填料的种类,制备GNS/EP复合材料,SEM图明显看出GNS均匀的分散在树脂基体中,在填料含量为5wt%时,电导率达到了0.97×10-1S/m,EMI值最高达到了26dB,已经可以应用于商业。最后改变填料的种类及数量,将CNT和GNS分别超声分散后加入EP树脂基... 

【文章页数】：49 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁波污染
        1.2.1 电磁波污染的分类
        1.2.2 电磁波对人体的危害
        1.2.3 电磁波对设备的危害
        1.2.4 电磁辐射的防护
    1.3 电磁屏蔽
        1.3.1 电磁屏蔽概述
        1.3.2 电磁屏蔽原理
        1.3.3 电磁屏蔽材料分类
        1.3.4 电磁屏蔽材料发展
    1.4 碳纳米管
        1.4.1 碳纳米管的结构特点
        1.4.2 碳纳米管的性能及应用
        1.4.3 碳纳米管在电磁屏蔽材料中的研究进展
    1.5 石墨烯
        1.5.1 石墨烯的结构特点
        1.5.2 石墨烯的性能及应用
        1.5.3 石墨烯在电磁屏蔽材料中的研究现状
    1.6 课题的提出及研究内容
第二章 实验材料及制备方法
    2.1 实验材料及试验仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 材料制备
    2.3 试验测试方法
        2.3.1 扫描电子显微镜-能谱分析(SEM?EDS)
        2.3.2 热重分析(TG)
        2.3.3 电导率性能测试（σ）
        2.3.4 电磁屏蔽性能测试（EMI）
第三章 碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究
    3.1 结果与讨论
        3.1.1 CNT/EP复合材料的结构与形貌
        3.1.2 CNT/EP复合材料的热稳定性
        3.1.3 CNT/EP复合材料的导电性
        3.1.4 CNT/EP复合材料的电磁屏蔽性能
    3.2 本章小结
第四章 石墨烯/环氧树脂复合材料的制备及性能研究
    4.1 结果与讨论
        4.1.1 GNS和GNS/EP复合材料的结构与形貌
        4.1.2 GNS/EP复合材料的热稳定性
        4.1.3 GNS/EP复合材料的导电性
        4.1.4 GNS/EP复合材料的电磁屏蔽性能
    4.2 本章小结
第五章 石墨烯/碳纳米管/环氧树脂复合材料的制备及性能研究
    5.1 结果与讨论
        5.1.1 GNS/CNT//EP复合材料的结构与形貌
        5.1.2 GNS/CNT/EP复合材料的热稳定性
        5.1.3 GNS/CNT/EP复合材料的导电性
        5.1.4 GNS/CNT/EP复合材料的电磁屏蔽性能
    5.2 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]Co-Zn掺杂的W型钡铁氧体空心陶瓷微珠吸波材料的制备与性能研究[J]. 俞梁,王建江,许宝才,李志广,高海涛.  人工晶体学报. 2015(09)
[2]羰基铁粉/Co2Z铁氧体复合材料的电磁及微波吸收性能[J]. 阳彦雄,程艳奎,刘存平,任小虎.  兵器材料科学与工程. 2015(04)
[3]磁性离子Fe掺杂钛酸钡铁电材料的结构和物性研究[J]. 孙会来,黄重国,靳舜尧,郭振刚.  人工晶体学报. 2014(07)
[4]吸波材料的研究现状及其发展趋势[J]. 刘丹莉,刘平安,杨青松,唐国武,赵立英,曾凡聪.  材料导报. 2013(17)
[5]石墨烯/聚苯胺复合材料的电磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陈雅妮,赵新洛.  复合材料学报. 2013(01)
[6]氮化硅高温透波材料的研究现状和展望[J]. 李端,张长瑞,李斌,曹峰,王思青.  宇航材料工艺. 2011(06)
[7]锶铁氧体包覆碳纳米管吸波材料的制备及表征[J]. 王文婷,李巧玲,常传波.  化工新型材料. 2011(02)
[8]碳纳米管在1～6GHz频段的电磁波屏蔽性能[J]. 孙晓刚,程利,高明,吴毅强,杜国平.  材料导报. 2010(24)
[9]电磁屏蔽原理及其电磁屏蔽材料制造方法的研究[J]. 肖鹏远,焦晓宁.  非织造布. 2010(05)
[10]电磁屏蔽材料的屏蔽原理与研究现状[J]. 赵灵智,胡社军,何琴玉,李伟善,陈俊芳,汝强.  包装工程. 2006(02)

硕士论文
[1]FeCoB-CoFe2O4颗粒膜的软磁和高频特性研究[D]. 潘微微.山东大学 2014
[2]碳纤维/镍粉/聚丙烯电磁屏蔽复合材料的制备及其性能研究[D]. 单燕飞.华南理工大学 2012



本文编号：3647899