化学镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料电磁屏蔽性能

采用化学镀方法对碳纤维进行表面镀镍, 采用SEM、 EDX、 XRD分析了镀镍碳纤维的微观形貌、 镀层成分和镀层结构, 通过电阻测试研究了镀镍碳纤维的导电性。将体积分数为2.5%、 5%、 7.5%、 10%的镀镍碳纤维作为导电填料制备镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料, 并用屏蔽室法测试了不同频段复合材料的屏蔽效能。结果表明: 碳纤维化学镀镍后, 表面形成了一层均匀的复合镀层, 镀层中镍的质量分数高达94%, 镀镍碳纤维的电阻值仅为碳纤维原丝的1/54。镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽能力较碳纤维原丝有所提高。复合材料的屏蔽效能随镀镍碳纤维添加量的增加而升高。在低频频段(kHz频段), 复合材料的屏蔽能力主要决定于材料的本征参数, 不同镀镍碳纤维含量的镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料的屏蔽能力相差不大; 在中高频频段(MHz、 GHz频段), 镀镍碳纤维/环氧树脂复合材料屏蔽效能主要决定于材料的电阻率。     

3D编织碳纤维复合材料的制备及其屏蔽性能的研究

用三维五向3D编织技术和模压成型工艺制备了碳纤维增强环氧树脂基电磁屏蔽复合材料,测试结果表明,三维五向编织结构可形成良好的导电网络,基于该结构制成的碳纤维复合材料屏蔽效能最高可达85dB,编织体整体化学镀镍可使材料的屏蔽效能提高约15dB,镀镍后的复合材料在14kHz～18GHz频段内具有较高的屏蔽效能,最高可达95dB。同时发现,该材料的屏蔽性能显示各向异性,这与编织体的纤维取向和电磁波的极化方向有关。     

碳纤维连续镀镍生产工艺及其屏蔽复合材料

为了提高碳纤维镀镍工艺的生产效率以及对填充复合型电磁屏蔽材料的开发,使用自行研发的碳纤维(CF)连续电镀镍生产设备生产镀镍碳纤维(Ni-CF),并制备了镀镍碳纤维增强丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合材料(Ni-CF/ABS),研究了偶联剂对复合材料力学性能的影响,以及纤维金属化及纤维含量对复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明,偶联剂使复合材料具有更好的力学性能,拉伸和弯曲强度分别达到41 MPa和61.4 MPa。纤维质量分数为12%时,复合材料达到最佳的电磁屏蔽效能。     

镀镍PET纤维/环氧树脂复合材料的性能

以PET纤维经超声波化学镀镍制成的导电PET/Ni纤维作填料,与环氧树脂共混,制得导电环氧树脂复合材料.对纤维表面镀层的形态结构及复合材料的导电性、电磁屏蔽性及力学性能进行了深入的研究.结果表明,填充适量(1%～5%,质量分数,下同)的纤维就可以得到导电性能良好的复合材料,同时也具有较好的电磁屏蔽性能,当纤维含量为3%时材料的力学性能也得到改善.     

化学镀法制备电磁屏蔽木材-Ni-P复合材料研究

用化学镀镍方法在落叶松木材单板表面沉积Ni-P合金制备了木材-Ni-P复合材料.用能谱(EDS)分析了镀层成分,采用扫描电镜(SEM)表征了复合材料的表面形貌,用X射线衍射研究了镀层的微结构,用低电阻测定仪和频谱仪分别测定了复合材料的表面电阻及电磁屏蔽效能,利用直拉法测定了镀层与木材的结合强度.结果表明:所得复合材料依然保持着木材的多孔性结构,表面镀层均匀;镀层为晶态结构的Ni-P合金,其中P的含量为1.53%;复合材料的表面电阻率在10-1～100Ω/cm2,电磁屏蔽效能在9 kHz～1.5 GHz的频段可达60 dB,且镀层与木材表面结合牢固.     

电刷镀电磁屏蔽涂层制备工艺与性能研究

采用电刷镀方法在环氧树脂表面制备镍铜层状电磁屏蔽复合镀层。分析了工作电压对复合镀层表面形貌、沉积速率、复合镀层与基体的结合力的影响,最后对不同工艺参数下层状复合电磁屏蔽镀层的电磁屏蔽效能进行了测试。结果表明,电刷镀铜的最佳刷镀电压是5V,电刷镀镍的最佳电压是4V,镀笔运动最佳速度为6m/min。在此工艺条件下制备的复合镀层与基体的结合力可达20.44N,电磁屏蔽效能达到74dB以上。     

NaBH_4前处理桦木化学镀镍制备木质电磁屏蔽复合材料

以桦木单板为基材,利用NaBH4处理后直接进行化学镀镍制备电磁屏蔽复合材料。研究NaBH4浓度和浸渍时间、施镀时间和NaOH浓度对表面电阻率的影响。分别采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析对比NaBH4前处理和胶体钯活化所得复合材料的表面形貌和组织结构,利用频谱仪和直拉法分别测定电磁屏蔽效能和镀层附着强度。结果表明:利用4g/L的NaOH配制3g/L的NaBH4溶液,前处理5~10min,化学镀镍20min,此条件下制备的复合材料的表面电阻率低于150mΩ/cm2,在9kHz~1.5GHz频段,电磁屏蔽效能高于60dB。NaBH4前处理所得复合材料的电磁屏蔽效能高于胶体钯活化;从表面形貌上观察,两种方法均可得到均匀、连续和致密的镀层,镀层完全覆盖了木材表面,具有金属光泽;XRD分析表明,NaBH4前处理所得镀层厚些,且结晶状态更佳,木材和镀层之间为物理结合;强度测试显示两种方法所得镀层均与木材表面结合牢固。     

碳系导电填料性质对PVB基功能薄膜结构及电磁屏蔽效能的影响

分别以形状和电导率不同的石墨、镀镍石墨和镀银碳纤维为功能填料,采用溶液流延法制备了聚乙烯醇缩丁醛基导电薄膜,并对薄膜的微观结构和电学性能进行了研究。结果表明:填料性质(包括形状、密度和电导率)对复合材料的分布结构和电学性能有重要影响,纤维状的填料更容易搭接成导电网络。石墨和镀银碳纤维填充体系中,填料在聚合物基体内部分布基本均匀;而镀镍石墨填充体系中,填料在聚合物基体内部形成了梯度分布。不同的分布状态导致材料的导电性能在薄膜的上下表面产生差异并对复合材料的电磁屏蔽效能产生影响。在同等体积含量下,复合材料的电磁屏蔽效能主要受材料电导率的影响,三种复合材料中,镀银碳纤维填充体系的屏蔽效能最高,镀镍石墨填充体系次之,石墨填充体系最低。     

偶联剂处理镀镍碳纤维/环氧树脂界面特性

采用硅烷偶联剂KH560对镀镍碳纤维进行偶联处理.通过扫描电镜、红外光谱、接触角测量和单丝复合体系多次断裂法测试研究对比偶联处理前后碳纤维的表面形貌、结构、润湿性能以及纤维/树脂体系的界面状态和粘结性能.结果显示:偶联处理后,镍镀层表面平整,羟基等表面极性基团增加,表面涂覆的KH560膜层完整;镀镍碳纤维/树脂界面的浸润性得到改善;镀镍碳纤维/环氧树脂的界面处没有气泡产生,断点两侧的脱粘现象减轻;单丝饱和断点数由46增加到65;镀镍碳纤维/环氧树脂的界面剪切强度由(34.87±2.23) MPa提高到(72.51±3.77) MPa.     

多层碳纤维毡复合材料的电磁屏蔽性能研究

通过对多层碳纤维毡(CFF)/环氧树脂(EP)复合材料的厚度、碳毡含量以及碳黑填充的设计，制备了多种多层结构碳纤维毡复合材料，研究了多层碳纤维毡复合材料的屏蔽性能。结果表明：随着厚度的增加，多层结构复合材料的屏蔽效能呈增高趋势；随碳毡含量的升高，多层结构复合材料的单位厚度屏蔽效能逐渐增高；碳黑(CB)的添加能进一步提升材料的屏蔽效能，碳黑填充位置的不同对多层结构复合材料的屏蔽效能影响较大；在4.00 GHz时，CFF-CB-GFF结构的屏蔽效能可达到约71 dB,可作为优良的结构功能一体化屏蔽材料。