纤维素基高导电薄膜的制备及电磁屏蔽性能研究

发布时间：2021-01-28 21:01

　　随着电子产品及通讯系统在商业、军事、科学等领域的广泛使用,电磁辐射污染日益加剧,危害严重,因此,迫切需要研发出高性能的电磁干扰（EMI）屏蔽复合材料。针对屏蔽材料“更轻、更薄、更强”的要求,轻质柔性的导电聚合物复合材料（CPC）成为了当前的研究热点。纤维素是目前已知的最丰富的天然聚合物,纤维素纸是由纤维素制备而成的柔性多孔复合材料,吸附性能好,可与导电填料复合制成应用于多种领域的EMI屏蔽复合材料。但纤维素纸耐水性差、易受潮,致使生命周期和适用范围受到限制;另外,填料的类型及含量也会对CPC的屏蔽效能（SE）造成影响。因此研发出低填料含量、高EMI SE的轻质柔性纤维素复合薄膜是本课题的重点。为此,本文首先采用具有高导电和大纵横比的银纳米线（AgNW）为填料,通过高效简单的浸渍和涂布工艺制备出疏水性AgNW/纤维素复合薄膜。SEM表明AgNW相互交织紧密附着在纤维素纸表面,从而赋予复合薄膜高的电导率（33.69 S/cm,面内方向）。由于电磁波在两个高导电性外表面间多次反射和散射,当浸渍10次时,复合薄膜表现出高的EMI SE（46 dB）以及超高的比屏蔽效能（271.2 dB mm-... 

【文章来源】：西安理工大学陕西省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 电磁辐射的危害
        1.2.1 电磁辐射的基本概念
        1.2.2 电磁辐射对人体的危害
        1.2.3 电磁干扰（EMI）
        1.2.4 电磁信息泄露
    1.3 电磁屏蔽
        1.3.1 电磁屏蔽概述及原理
        1.3.2 屏蔽体的屏蔽效能
    1.4 屏蔽效能影响因素
        1.4.1 基体
        1.4.2 填料类型
        1.4.3 填料含量
        1.4.4 制备方式
    1.5 纤维素与纤维素纸
    1.6 纸基屏蔽材料研究进展
        1.6.1 导电纤维型
        1.6.2 涂层型
        1.6.3 碳纳米管型
    1.7 研究内容及创新点
    1.8 研究目的及意义
2 实验部分
    2.1 实验材料及实验仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 试样制备
        2.2.1 H-AgNW/纤维素复合薄膜的制备
        2.2.2 PVDF-AgNW/GNSs/纤维素复合薄膜的制备
    2.3 实验测试方法
        2.3.1 扫描电镜测试（SEM）
        2.3.2 热失重分析测试（TGA）
        2.3.3 水接触角测试（CA）
        2.3.4 电导率测试
        2.3.5 电磁干扰屏蔽性能测试（EMISE）
        2.3.6 力学性能测试
        2.3.7 防水防污性能测试
3 H-AgNW/纤维素复合薄膜的结构与性能研究
    3.1 引言
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 AgNW/纤维素和H-AgNW/纤维素复合薄膜SEM分析
        3.2.2 热稳定性能分析
        3.2.3 H-AgNW/纤维素复合薄膜的导电性能分析
        3.2.4 H-AgNW/纤维素复合薄膜的电磁屏蔽性能分析
        3.2.5 H-AgNW/纤维素复合薄膜的屏蔽机理
        3.2.6 H-AgNW/纤维素复合薄膜的防水抗污性能分析
        3.2.7 H-AgNW/纤维素复合薄膜的屏蔽稳定性分析
        3.2.8 AgNW/纤维素和H-AgNW/纤维素复合薄膜的力学性能分析
    3.3 本章小结
4 CGA和 ACG复合薄膜的结构与性能研究
    4.1 引言
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 CGA和 ACG的 SEM分析
        4.2.2 热稳定性能分析
        4.2.3 CGA和 ACG的导电性能分析
        4.2.4 CGA和 ACG的电磁屏蔽性能分析
        4.2.5 CGA和 ACG的屏蔽机理分析
        4.2.6 CGA和 ACG的屏蔽稳定性分析
    4.3 本章小结
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间主要研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]电磁辐射污染在国内外研究综述[J]. 黎昌金,余洁.  内江师范学院学报. 2019(04)
[2]电磁辐射的污染与防护[J]. 唐振波,干叶.  资源节约与环保. 2019(04)
[3]电磁辐射对环境的污染及防护措施[J]. 汪丛,张庚.  环境与发展. 2018(09)
[4]刍议电磁辐射的危害及防治措施[J]. 王一波.  科学中国人. 2017(06)
[5]高性能纤维纸的制备与应用[J]. 李小娟,任娟,徐山青,姚理荣.  纺织导报. 2016(03)
[6]CPAM对碳纤维-镍粉电磁屏蔽纸的影响研究[J]. 邹文俊,陆赵情,杨洁.  中国造纸. 2016(02)
[7]电磁屏蔽涂布纸的研制[J]. 陈影.  纸和造纸. 2015(03)
[8]碳纤维电磁屏蔽涂布纸的研究[J]. 陆赵情,杨洁,董艳晖.  中国造纸. 2014(11)
[9]高强度电磁辐射对人体产生的危害及有效防护[J]. 石慧宇,李萍,马莹.  中国新技术新产品. 2010(23)
[10]涉密计算机信息系统电磁泄露问题与对策[J]. 吕立波.  网络安全技术与应用. 2007(05)



本文编号：3005686