碳系填料填充型电磁屏蔽材料的研究进展

电磁屏蔽材料的研发对防止或减轻电磁波的危害具有重要意义。填充型电磁屏蔽材料在电磁屏蔽领域有着广阔的应用前景,以碳系填料作为导电填料的填充型电磁屏蔽材料,因其具有成本低、质量轻、导电性优异等优势,受到越来越多研究者的关注。本文对碳系填充型聚合物电磁屏蔽材料的研究进展进行了综述,介绍了电磁屏蔽材料的屏蔽原理,重点论述了碳黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯以及杂化碳系填料对材料电磁屏蔽性能的影响,提出了材料微观结构设计、可提高碳系材料分散性的制备工艺等是促进新型碳系填料填充型电磁屏蔽材料发展的关键。     

MXene/聚苯胺复合块体材料制备及电磁屏蔽性能研究

电磁屏蔽材料是降低电磁辐射污染的重要手段，其中导电聚合物基复合材料广受关/注.选用MXene二维材料为功能基元，利用超声、机械搅拌和冷冻干燥的方法将MXene均匀分散于聚苯胺基体中，并通过放电等离子体烧结技术制备新型MXene/聚苯胺块体复合材料.结果表明，MXene的高电导率和片层堆积结构可有效提高聚苯胺的电磁屏蔽性能.当MXene质量分数为40%时，复合材料电磁屏蔽性能最优，在8.2～12.4 GHz范围内可达24 dB.     

碳纤维机敏混凝土材料的研究与进展

碳纤维混凝土是在普通混凝土中均匀地加入短切碳纤维而构成的纤维增强水泥基复合材料，与普通混凝土相比，它不仅抗拉强度高、极限抗拉应变大，而且还具有温度和压力的自感知及电磁屏蔽等特性，是土木工程界新型的功能材料，在大型土木工程结构和基础设施的健康监测以及电子设备的电磁屏蔽等领域具有广泛的应用前景。     

纤维复合材料在航空工业中的应用

本文对纤维复合材料在航空航天领域的发展现状和应用情况进行了综合论述.简要概述了纤维复合材料的特性,使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件,不仅使飞机结构重量减轻,同时它还具有抗疲劳性能好、减震性能优良、高温性能好、断裂安全性高、耐腐蚀性能优越,还提高了飞机的各种飞行性能.本文着重介绍了聚合物基复合材料和碳/碳复合材料等的性能特点及其在航空航天领域中的应用.     

碳基复合纺织材料在电磁屏蔽领域的应用

电子产品给人们提供智能、高效、便利的同时,其产生的电磁辐射污染也给人们带来了危害。将多功能、柔性、可穿戴集于一体的智能纺织品受到了极大地关注。介绍了电磁屏蔽材料的屏蔽机理,并阐述了碳基复合纺织材料的现状及未来发展的方向。     

碳纳米纤维的气流纺丝制备及电磁屏蔽应用

设计了一种气流纺丝制备碳纳米纤维的工艺,以聚丙烯腈为原料纺制出纤维状前体,通过预氧化和高温退火,成功制备了碳纳米纤维。调整退火温度,制备了多种不同退火温度的碳纳米纤维。利用扫描电子显微镜等表征方法明确了几种碳纳米纤维的微观结构和特性,讨论了几种纤维的化学成分、连续度和石墨化程度等方面与电磁屏蔽效能的内在关联。经测量得出结论,当退火温度达到800℃时,碳纳米纤维具备约10dB的电磁屏蔽效能,能够实现电磁屏蔽效果。总的说来,气流纺丝制备碳纳米纤维的技术工艺在电磁屏蔽领域具有应用潜力,宏观规模的生产是未来该技术领域发展的关键。     

用造纸黑液中的木质素制备电磁屏蔽材料的研究

在本实验中以造纸黑液为原料,经酸析后得到木质素,在木质素中添加适量的镍、钙催化剂经催化碳化后得到具有石墨层状结构的碳化产物,并可进一步制备得到具有良好电磁屏蔽性能的碳基环保材料。实验结果表明：当碳化温度为900℃、催化剂Ni和Ca的添加量分别为8wt％、6wt％时所得到的石墨晶体的晶体结构最完善,制备得到电磁屏蔽材料的屏蔽效果最好。     

纳米纸/聚合物基复合材料加热过程数值模拟分析

为了研究加热过程中纳米纸加热片的埋入方式及加热功率等因素对纳米纸/聚合物基复合材料温度分布的影响,采用FLUENT软件分析了矩形弯曲及平板形纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时的温度分布规律。模拟结果表明:相同加热功率作用下,平板形纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时典型温度相对较高,但是温度分布也更不均匀。加热过程中平板形及矩形弯曲纳米纸/聚合物基复合材料的典型温度均随加热功率的增大成线性增长。和矩形弯曲纳米纸/聚合物基复合材料相比,平板形纳米纸/聚合物基复合材料温度升高的速率相对更快。分析认为,纳米纸加热片的单位体积内热源越大,其升温速率越快,纳米纸/聚合物基复合材料达到稳态时温度越高,同时温度分布均匀性越差。     

聚合物—水泥界面粘结层的结构分析

本文采用解粘实验方法和高效液相色谱检测技术,对聚合物水泥基复合材料中几种聚合物与高铝水泥间的复合界面层进行了组成和结构分析;讨论了不同粘结力在界面层中的作用形式及其对材料设计和复合性能的影响。在此基础上,对聚合物水泥基复合材料界面粘结层的结构模型进行了描述。     

航空航天高温结构材料研究现状及展望

高温结构材料对航空航天装备的发展至关重要.论述了镍基高温合金、钴基高温合金、高温金属间化合物、Mo-Si-B、难熔金属及难熔高熵合金、贵金属高温合金等几类最重要的高温结构材料研究现状,并从两个角度思考高温合金材料的发展趋势:(1)通过高稳定性的高温低导热涂层来提高材料的最高承温能力;(2)从化学键合本质上寻找本征更耐高温的材料,并改进其抗氧化性能和加工性能,如难熔碳/硼/氮化物及其复合材料等.对未来高温结构材料的发展方向进行了梳理,并为航空航天高温结构材料的研究提供参考.     

锂离子电池硅基负极材料研究现状与发展趋势

硅基负极材料因具有高电化学容量是一种极具发展前景的锂离子电池负极材料.评述单质硅、硅-金属合金、硅-碳复合材料以及其他硅基复合材料作为锂离子二次电池负极材料的最新研究成果,分析锂离子电池硅负极材料存在问题,探讨硅基负极材料的合成、制备工艺以及未来硅基材料的研究方向和应用前景.分析结果表明,通过硅的纳米化、无定形化、合金化及复合化等技术手段,实现硅基负极材料同时兼备高容量、长寿命、高库伦效率和倍率性能,是未来的主要发展方向.     

电磁屏蔽材料的研究进展

简要介绍了电磁屏蔽的重要性以及屏蔽机理,重点阐述了各类电磁屏蔽材料的国内外发展现状,总结了近年来电磁屏蔽材料的应用领域和发展前景。     

具有双光子吸收特性的蒽基发光高分子的合成及性质研究

强双光子吸收材料在双光子荧光显微、三维光信息存储、光限幅以及聚合物微加工等领域具有诱人的应用前景。在钯催化下合成了以2,6-二(二己基氨基-对苯乙烯基)-9,10-二烷氧基苯基蒽为结构单元的非共轭蒽基聚合物,并用核磁共振、凝胶色谱对其结构进行了表征,测定了聚合物及其模型化合物的紫外、荧光光谱。结果表明,非共轭蒽基聚合物的长波吸收峰均位于红光区域,但呈现不同的荧光发射;最大双光子吸收截面分别为δ聚合物=8 789 GM和δ模型化合物=920 GM,是具有双光子吸收特性的发光光分子;该聚合物具有强度与韧性特征,可以在膜状态下使用。     

导电高聚物吸波材料的研究进展

针对传统吸波材料存在的密度大、电磁参数不易调节的弱点,介绍了一种新型微波吸收材料--导电聚合物;综述了导电聚合物的结构特点、导电机理及研究进展,以及导电高聚物的电磁参数、在雷达波频段的吸收性能等应用研究的进展,并探讨了导电聚合物在红外兼容、智能隐身及其吸波机理研究等方面面临的挑战和发展趋势.     

碳纤维复合材料FSS电磁传输损耗性能研究

设计并制备了碳纤维导电复合材料的FSS,对其在1~6.5GHz频率范围内的电磁传输特性进行了仿真,并利用ENA E5071C矢量网络分析仪验证了电磁传输特性。结果表明,碳纤维复合材料FSS具有很好的频率选择特性,电磁传输损耗实测值与仿真值基本一致,当周期间隔由60mm增加到63mm时,十字型碳纤维复合材料FSS的谐振频率从1.87GHz提高到2.17GHz;双层十字型碳纤维复合材料FSS的有效屏蔽带宽优于单层FSS,最大可增加0.58GHz;单层耶路撒冷十字型FSS有效屏蔽带宽约为2GHz,透波带宽约为0.8GHz。     

碳纳米管聚合物复合材料导电性能研究

提出了聚合物基碳纳米管的交叠接触模型。深入探讨了碳纳米管和聚合物两种组分材料各自的电导率与质量分数、碳纳米管的几何参数和碳纳米管连接处聚合物基质填缝小区域中的电子隧道效应等因素对碳纳米管聚合物复合材料导电性能的影响,导出了碳纳米管聚合物复合材料的电导率公式。数值计算了不同条件下多壁碳纳米管苯氧基复合材料和多壁碳纳米管聚苯醚砜复合材料的电导率对数。模拟结果表明:适当增加碳纳米管的质量分数能显著改善复合材料的导电性能;增大碳纳米管的弯曲度会导致材料的导电性能明显减弱;对于每一种碳纳米管聚合物复合材料,碳纳米管质量分数存在一个临界值,超过临界值时,随着碳纳米管质量分数增加,电导率的增加逐渐变缓,并最终趋于一个定值,即在复合物中形成了比较稳定的导电网络。理论值与已获得的实验数据相吻合。     

连续SiC纤维工程化制备技术研究

碳化硅(SiC)纤维具有高比强度、高比模量、耐高温、抗氧化、抗蠕变、耐化学腐蚀、耐盐雾等优点,并具有优良的电磁吸收特性,是耐高温陶瓷基复合材料的关键材料.简述了国外三代连续SiC纤维的生产及性能指标情况,介绍了苏州赛力菲陶纤有限公司连续SiC纤维的生产控制及质量状况,指出了SiC纤维工程化的重要意义,最后提出了SiC纤维高性能、低成本的发展方向,以及SiC纤维发展的关键在于应用等观点.     

不同温度下复合材料弯曲性能的研究进展

复合材料应用于不同领域时,对其在不同温度下的弯曲性能要求也有所不同.对近年来聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和金属基复合材料在不同温度下弯曲性能的研究状况进行了总结和评述,对不同基体复合材料在不同温度下的弯曲性能差异进行了探讨,并指出应进一步完善高温下复合材料弯曲性能的测试方法,根据其破坏模式建立理论模型以便进行有效的模拟和数值分析.     

二维材料与导电聚合物复合材料在柔性超级电容器中的研究进展

可穿戴电子设备的快速发展推动了人们对柔性超级电容器的研究。导电聚合物由于其高导电性、快速可逆的氧化还原反应及类似传统聚合物材料的柔韧性，在柔性超级电容器中具有巨大的应用潜力。纯导电聚合物电极电化学性能有限(低循环寿命和实际容量)，与新兴的二维材料组成复合材料能改善其电化学性能。本文首先介绍了二维材料与导电聚合物复合材料从一维到三维的制备与组装策略，随后综述了它们在不同结构(纤维结构、三明治结构和平面叉指结构)柔性超级电容器中的最新研究进展，最后指出了导电聚合物基复合材料在柔性超级电容器中面临的挑战以及未来的发展趋势。     

一种周期材料电磁波特性实验研究

采用金属球和铜线以一定的阵列形式布置在有机玻璃板上组成一种周期材料.通过自由空间法测定了这种周期材料对3.0～18.0 GHz的电磁波的反射和透射特性.结果表明:当材料结构在两层以上时,由于层间的电磁耦合作用,该周期材料在6.3～8.1 GHz范围出现一个通带,且通带宽度随层数的增加而增大,同时对3层以上结构在14.7～18.0 GHz反射波也较小.这些电磁特性表明,该周期材料可应用于电磁屏蔽、雷达波吸收和频率选择表面的设计.