柔韧轻质化石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备及其电磁屏蔽应用

发布时间：2021-05-06 11:38

　　随着手机、电脑等电子设备的广泛使用,应运而生的电磁辐射、电磁污染等问题给人们的生产生活和健康带来了极大困扰。导电硅橡胶作为一种新型的电磁屏蔽材料,不仅具有良好的柔韧性、密封性及耐候性,更展现出优异的电磁屏蔽性能,可有效解决上述问题。对导电硅橡胶而言,填料的电导率及其在硅橡胶中的分散与联通性是制约其综合导电性能和电磁屏蔽性能的重要因素。传统的共混类制备方法,因无法实现填料在基体材料中的均匀分布及高效贯通,致使材料存在填料用量大、电磁屏蔽效能差等问题。故开发新型构建策略用于制备低填料含量、高屏蔽效能的硅橡胶复合材料具有十分重要的应用意义。基于上述问题,本课题采用具有良好分散性的氧化石墨烯（GO）作为主要的三维材料前驱体,以高电导率单壁碳纳米管（SWCNT）作为第二导电填料,通过预先构建石墨烯基气凝胶网络并回填硅橡胶的方法,制备柔韧性石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料（PTGCA）。该构建方法一方面借助GO的分散作用,促进了纯SWCNT的均匀分散,有效保留了其高导电性;另一方面,石墨烯片层骨架和SWCNT在基体材料中形成了高效的双重网络,成为电子的有效传输通道,从而显著提高了填料的利用率和联通... 

【文章来源】：青岛科技大学山东省

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
符号说明
1 绪论
    1.1 前言
    1.2 电磁屏蔽概述
        1.2.1 电磁屏蔽基本原理
        1.2.2 电磁屏蔽影响因素
            1.2.2.1 电导率
            1.2.2.2 磁导率
    1.3 电磁屏蔽复合材料
        1.3.1 基体
        1.3.2 填料
            1.3.2.1 金属材料
            1.3.2.2 碳材料
        1.3.3 制备方法
            1.3.3.1 溶液共混法
            1.3.3.2 熔融共混法
            1.3.3.3 原位聚合法
            1.3.3.4 其他方法
        1.3.4 宏观结构设计
    1.4 课题提出
    1.5 研究内容
        1.5.1 高导电石墨烯/碳纳米管气凝胶制备
        1.5.2 回填法制备石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料
        1.5.3 石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的宏观结构设计
2 高导电石墨烯/碳纳米管气凝胶的构建
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 原料
        2.2.2 氧化石墨烯的制备
        2.2.3 碳纳米管预处理
        2.2.4 石墨烯/碳纳米管分散液的制备
        2.2.5 高导电石墨烯/碳纳米管气凝胶的制备
    2.3 测试表征
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 氧化石墨烯
        2.4.2 碳纳米管
        2.4.3 石墨烯/碳纳米管分散液
        2.4.4 高导电石墨烯/碳纳米管气凝胶
            2.4.4.1 组分分析
            2.4.4.2 形态结构
            2.4.4.3 压缩性能
            2.4.4.4 导电性能
    2.5 本章小结
3 回填法制备石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 原料
        3.2.2 石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备
    3.3 测试表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 形态结构
        3.4.2 电学性能
        3.4.3 电磁屏蔽性能
        3.4.4 力学性能
    3.5 本章小结
4 石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的宏观结构设计
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 原料
        4.2.2 多孔状石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备
        4.2.3 锯齿状石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备
    4.3 测试表征
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 多孔状石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备
            4.4.1.1 结构形貌
            4.4.1.2 导电性能
            4.4.1.3 电磁屏蔽性能
            4.4.1.4 力学性能
        4.4.2 锯齿状石墨烯/碳纳米管/硅橡胶复合材料的制备
            4.4.2.1 形貌结构
            4.4.2.2 角度稳定性
            4.4.2.3 电磁屏蔽性能
    4.5 本章小结
结论
参考文献
致谢
硕士研究生期间发表的学术论文目录


【参考文献】：
期刊论文
[1]轻质石墨烯基电磁屏蔽材料的研究进展[J]. 王婵媛,王希晰,曹茂盛.  材料工程. 2016(10)

博士论文
[1]碳纳米材料填充环氧树脂复合材料的制备及其电磁屏蔽和力学性能研究[D]. 陈宇.北京化工大学 2016



本文编号：3171856