碳化钛负载玻璃纤维材料制备与电磁屏蔽性能研究

采用多巴胺对玻璃纤维织物改性处理和原位生成Ti3C2Tx MXene，通过真空抽滤法制备了碳化钛负载玻璃纤维复合材料，研究了碳化钛负载量对电磁屏蔽的影响。结果显示：成功地将Ti3C2Tx纳米片附着在玻璃纤维表面，改善了玻璃纤维的导电网络；刻蚀之后Ti3C2Tx的002衍射峰的位置从9.5 °移动到6.1 °，Ti3AlC2的104衍射峰峰消失不见，表明Ti3C2Tx刻蚀成功；由于碳化钛高导电性和表面的大量电子，电磁波和其发生欧姆损耗，从而降低电磁波能量，达到电磁屏蔽效果。在2~18 GHz频率范围内，碳化钛负载量为2.55 mg/cm2的电磁屏蔽性能达到55.1 dB，其表面电阻为0.95 ?/sq；平均电磁屏蔽表明样品中吸收损耗占主要作用。     

基于膨胀石墨/聚二甲基硅氧烷复合材料的柔性压力传感器及加热除冰的应用

积冰作为一种常见的自然现象,给航空、电力和道路交通等方面带来了极大安全隐患。本文利用膨胀石墨优异的导电性和聚二甲基硅氧烷良好的柔韧性与疏水性,制备具有探冰与电热除冰功能为一体的膨胀石墨/聚二甲基硅氧烷的复合材料(Expandable graphite/polydimethylsiloxane, EG/PDMS),并研究其疏水性、压阻性能和电热效应。结果表明,EG/PDMS复合材料传感器压力灵敏度最大为0.15 kPa?1,且能在10~110 kPa大范围内产生线性压阻反应;在电加热过程中,当输入电压为30 V、输入电流为0.05 A时,最高平衡温度为94.7℃,完全融化10 g冰的时间为166 s。EG/PDMS复合材料不仅可以监测其表面积冰厚度变化,还可通电加热除冰,在探冰/除冰领域具有较大的应用价值。      

飞机结构铝合金PPy/rGO复合镀层及其防腐蚀性能

为研究氧化石墨烯（GO）与聚吡咯（PPy）复合镀层的防腐性能,采用恒电位法在铝合金片上电化学聚合吡咯单体,形成PPy镀层,再在PPy镀层表面电镀GO形成聚吡咯/还原氧化石墨烯（PPy/rGO）复合镀层。采用SEM、Raman以及FTIR对镀层的微观形貌与结构成分进行表征,采用接触角测量仪测试镀层的疏水性能,通过极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）分析镀层的防腐蚀性能。结果表明：PPy/rGO复合镀层表面的rGO镀层覆盖PPy镀层表面的针孔、凹槽等缺陷,使复合镀层表面光滑、平整,屏蔽性能增强;疏水性能也得到提高。PPy/rGO复合镀层腐蚀电流密度比PPy镀层、铝合金小,表明其腐蚀速率低。PPy/rGO复合镀层比PPy镀层与铝合金拥有更大的阻抗弧,说明PPy/rGO复合镀层对溶液中电解质离子有更强的阻碍作用。铝合金和PPy镀层出现不同程度的腐蚀现象,而PPy/rGO复合镀层并未发生明显的腐蚀现象,说明PPy/rGO复合镀层防腐蚀性能更好。     

可感应加热的Ni-CNT/LIT-PDMS复合材料疏冰/除冰应用

提出一种基于Ni、CNT和LIT-PDMS的疏冰-涡流热效应一体化的新型复合材料,既具有疏水性可预防结冰的特性,又可利用涡流热效应进行非接触式除冰。Ni/PDMS-4复合材料静态接触角约为106.5o,为疏水性材料,能有效阻止水珠在飞机表面聚集进而结冰;在感应加热装置输入电压为30 V时,其发热最高平衡温度约为120℃,能进行多次加热且具有良好的热稳定性,完全融化20 g的冰层只需要232 s;在应变为0.001的30次循环拉伸中,其内部导电网络具有良好的稳定性和回弹性。Ni-CNT/LIT-PDMS复合材料可以完成飞机除冰工作,保障飞行安全。