聚吡咯/聚酯纤维复合材料吸波性能的探讨

聚吡咯是含有π电子共扼体系的高聚物,经掺杂反应电导率发生变化,当其电导率处于半导体状态时,具有良好的吸波性能.本文采用原位聚合法以聚酯纤维为基布,以吡咯为单体,制备具有良好吸波性能的柔性聚吡咯/聚酯纤维复合材料.首先探讨了吡咯浓度,温度,时间对复合材料吸波性能和表面电阻的影响;其次研究了其外观形貌和强力.结果表明:制备的聚吡咯复合材料具有良好的吸波性能;在0~106Hz频率内,吡咯浓度0.8 mol/L实验组,介电常数的实部、虚部均最大;1.0 mol/L实验组的损耗角正切最大;吡咯浓度0.8 mol/L实验组表面电阻最小;室温实验组的介电常数实部、虚部、损耗角正切最大,且明显优于其他组.反应时间150 min实验组的各项介电性能都明显优于其他组,且其电阻最小,导电率最好.     

CNTs/PBO复合材料的合成及性能

利用原位液晶聚合制备了碳纳米管(CNTs)/PBO复合材料,并利用取样对比分析、热重分析和纤维的强力测定对原位液晶聚合及材料的耐热和拉伸性能进行了研究。与同等条件下PBO控制聚合取样对比分析表明:碳纳米管表面活性基团会影响聚合,减少碳纳米管的加入量或推迟其加入的时间可以改善CNTs/PBO原位聚合状况。研究表明:CNTs/PBO复合材料保持了PBO的优异耐高温性能。纤维拉伸性能与同条件下PBO纤维相比提高40％~70％。      

CB/ABS连续导电介质吸波性能研究

通过热压方法制备了炭黑(CB)/ 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)连续导电介质吸波平板,研究了炭黑含量和厚度对CB/ABS连续导电介质介电常数和吸波效能的影响.结果表明炭黑/ABS连续导电介质的介电常数和介电损耗角正切随炭黑含量的增加而增大;在炭黑含量达到20%(质量分数)时,复合平板的吸收峰值达到最佳,对应于其体积电阻率为105Ω·cm;复合平板的厚度增加有助于改善其吸波性能.修正的Rayleigh混合有效介电常数和广义反射率计算公式计算导电介质吸波性能有很好的实用性.     

羰基铁/钛酸钡复合材料的制备及吸波性能

采用溶胶-凝胶法和物理共混法制备纳米钛酸钡和羰基铁/钛酸钡复合材料。通过X射线衍射仪(XRD)、透射电镜(TEM)、矢量网络分析仪(PNA)等测试手段对材料的物相、形貌和性能进行了表征和分析。结果表明:所制备出的样品为粒径约60nm的四方晶相的钛酸钡和分散均匀的羰基铁/钛酸钡复合材料;在0~6GHz范围内,羰基铁/钛酸钡复合材料的吸波性能较纯羰基铁有了很大的提高,当wBaTiO3=4%时,其吸波性能最佳,最大吸收峰值为-22.9dB,-10dB频宽为2.196GHz。     

双层结构型吸波复合材料的制备与吸波性能研究

依据传输线理论和阻抗匹配原则,设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表征,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了材料在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,采用弓形法测试了复合材料在2～8GHz扫频范围内的反射率特性。研究表明,该双层结构型吸波复合材料在低频S波段具有良好的吸波效果,当其匹配厚度为dm=4.0mm时,最大吸收峰在3.08GHz时达到-17dB,反射率小于-10dB的频宽为1.82GHz。     

无机填料对PVC/CPE/CB复合材料导电性能的影响

研究了具有不同粒子形态的无机填料(球形的纳米二氧化硅、片状的滑石粉和纤维状的玻璃纤维),以及不同粒径的碳酸钙(纳米碳酸钙、超细碳酸钙)对聚氯乙烯(PVC)/氯化聚乙烯(CPE)/导电炭黑(CB)复合材料导电性能的影响。电性能测试和扫描电镜形态结构分析结果表明,添加纤维状填料比球形和片状填料更有利于复合材料导电性能的保持;粒径较小的纳米碳酸钙对复合材料的导电性能影响较小。当炭黑含量为12phr时,添加15phr纳米碳酸钙后复合材料的电阻率仅为6.04×106Ω.cm。     

漂珠/钡铁氧体复合材料的制备和吸波性能

采用溶胶-凝胶自蔓延燃烧法制备出漂珠/钡铁氧体低密度磁性复合材料,用扫描电镜、热重-差热分析仪、X射线衍射仪、振动样品磁强计和矢量网络分析仪表征了样品的形貌、结构、电磁性能和吸波性能。结果表明:在漂珠表面形成的钡铁氧体包覆层厚度为5-15 nm,颗粒粒径均小于60 nm。复合材料由六角晶钡铁氧体、α-氧化铁及少量莫来石和石英组成,其磁性能随钡铁氧体与漂珠质量比的增大而增强。复合材料在2-18 GHz频段具有较好的介电损耗和磁损耗性能,当吸波材料厚度为1.5 mm、在14.2 GHz处反射损耗峰值为-29.2 d B,反射损耗小于-10 dB的带宽为4.5 GHz。     

秸秆纤维/聚丙烯复合材料的制备及性能研究

以秸秆纤维和聚丙烯为原料,利用双螺杆挤出机共混挤出造粒,然后热压成型制备聚丙烯木塑复合材料。研究了秸秆纤维的用量、偶联剂的种类及用量对该复合材料力学性能和热性能的影响。结果表明:经偶联剂处理后,复合材料的韧性有明显提高,其中,硅烷偶联剂含量为秸秆的10wt%时,可使复合材料的冲击强度在秸秆浓度0.1%时提高91.46%。电镜分析其断面微观结构表明偶联剂处理增加了基体与纤维的界面结合,复合材料的热重实验表明秸秆对复合材料的热稳定性基本没影响。     

CB/UHMWPE复合材料的制备及导电性能

通过高速机械混磨方法制备了具有分离结构的炭黑(CB)/超高分子量聚乙烯(UHMWPE)复合材料,研究了复合材料的形态结构和导电性。结果表明,炭黑粒子可在较短的时间内涂覆在UHMWPE粒子表面。当CB的体积分数为0.6%时,复合材料的电导率提高了14个数量级,而渗流阈值仅为0.4%(体积分数,下同)。研究了热压工艺对导电复合材料电性能的影响,随热压时间的延长,复合材料的电导率出现下降趋势。     

PBO纤维的制备及性能研究

以4,6-二氨基间苯二酚盐酸盐-对苯二甲酸（DAR—TPA）盐为原料,多聚磷酸（PPA）为溶剂,制备了分子量较高的PBO聚合物纺丝液。通过液晶纺丝工艺制备PBO纤维,并对纺丝工艺对PBO纤维结构、性能的相关性影响进行了研究。研究结果表明,根据最优化条件制备的PBO纤维的拉伸强度为5．0GPa5．2GPa,拉伸模量为170GPa-180GPa,热分解温度为604℃,极限氧指数为67．9％。     

Cu/ n2TiO 2/ PBO复合纤维的制备

以 PBO纤维为基体 , 采用浸渍涂覆法在 PBO纤维表面包覆纳米 TiO 2膜 , 采用化学镀法将 Cu沉积到纳米 TiO 2膜表面 , 制备了 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维 , 研究了影响纳米 TiO 2沉积速率和 Cu 沉积速率的主要因素。结果表明 , 纳米 TiO 2与偶联剂的浓度配比是影响纳米 TiO 2包膜形成的主要因素 , 当纳米 TiO 2与偶联剂浓度配比为 1∶1. 2时 , 制备的 n2TiO 2/ PBO复合纤维界面结合力较好 , 且纳米 TiO 2包覆层比较均匀。影响化学镀铜- 1 的主要因素有镀液成分、 反应时间和反应温度。在镀液成分的浓度配比为 CuSO 4·5H 2O 12 g ·L 、KNaC 4H 4 - 1 - 1 - 1O 68 g·L 、HCHO 6 mL ·L 和 NaOH 10 g·L , 反应温度 50℃, 镀铜时间 20 min的条件下 , 制备了负载均匀 , 界面结合力较好的 Cu/ n2 TiO 2/ PBO复合纤维。     

金属-介质壳核结构复合材料吸波特性的仿真和分析

基于有效媒质理论,采用有限元法计算了二维金属-介质壳核结构复合材料模型的等效介电常数.分析了金属层电导率、金属层厚度、填充比、内核材料及衬底介电常数对复合材料等效介电常数的影响.仿真结果表明,金属-介质复合材料具有2个吸收峰,且通过改变金属层电导率可以在射频至红外频段灵活调整复合材料吸收峰的位置;复合材料的吸收峰与其显微结构密切相关.有效介质理论是研究和分析复合材料吸波特性的有力工具.     

宽频磁性碳基复合吸波材料的制备及性能研究

目的 以可再生的生物质作为碳源,通过添加氯化钠作为活化剂,制备一种具有优良性能的吸波材料。方法 用一步热解法制备磁性碳基复合吸波材料,用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、氮吸附比表面与孔径分布仪（BET）、超导量子干涉仪（SQUID）等对其物相、形貌、磁性能等进行表征,用矢量网络分析仪（VNA）测试其电磁参数。结果 不同组分的复合材料均具有宽频的微波吸收性能,表现出对生物质用量一定范围内的不敏感特性。生物质用量分别为0.8、1.0、1.5和2.0 g时,制备的不同磁性生物质碳复合材料在填充量（质量分数）为30%时,有效吸收带宽分别达到5.7、6.2、5.8和5.9 GHz。结论 吸波性能对生物质用量一定范围内的不敏感特性,可以避免生物质由于产地、季节等的不同对吸波性能造成影响,同时也有利于制备工艺的实际操作,提高了吸波性能实验结果的稳定性。     

碳黑/无机材料填充聚合物复合材料的微波吸收特性

研究了以乙炔碳黑和无机材料填充PVC复合材料的吸波性能。就无机材料的种类，配比及是否添加局炔碳黑等因素对吸波性能的影响进行了分析讨论。结果表明，在复合材料中，填充的无机材料的极性对吸收性能有影响；填充乙炔碳黑，材料具有良好的吸收性能；而乙炔碳黑和水合氧化铝混合填充复合材料的最大吸收衰减可达21.87dB。     

木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶的制备及性能

以木聚糖和改性碳纳米管为原料,采用半互穿网络方法制备了一系列不同碳纳米管含量的木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶;利用扫描电镜及红外光谱对凝胶的微观结构及化学结构进行了表征,研究了碳纳米管的含量对凝胶的微观结构及力学性能的影响,考察了凝胶的pH敏感性以及碳纳米管含量和交联剂用量对溶胀率的影响,研究了该凝胶对亚甲基蓝的吸附行为。结果表明,随着改性碳纳米管含量的增加,凝胶的抗压性能提高,溶胀率先增大后减小,但交联剂用量的增加会使凝胶溶胀率明显减小。改性碳纳米管的引入使凝胶的pH敏感性增强、孔径均匀、吸附性能提高。吸附研究表明该木聚糖/多壁碳纳米管复合水凝胶是一种良好的阳离子吸附剂。     

碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料性能研究

介绍了一种碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能研究情况.对该复合材料的力学性能、热常数和烧蚀性能进行了初步测试.结果表明,其拉伸强度达到558MPa,拉伸模量达到44.0GPa,层间剪切强度为16.6MPa,导热系数不超过0.3 W/(m*K),氧-乙炔烧蚀的线烧蚀率为0.049mm/s,质量烧蚀率为0.0595g/s.通过与常用的碳/酚醛材料比较,碳纤维/有机硅改性环氧树脂复合材料的性能较优.     

聚合物基PTC热敏导电材料的性能及机理研究

针对PTC材料体系，提出了“PTC强度可提高空间”与“体系提高PTC强度的能力”两个概念，以低密度聚乙烯(LDPE)、高密度聚乙烯（HDPE)和乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)作为基体，以导电炭黑作为填充导电粒子，制备了聚合物基复合型PTC材料，详细分析了炭黑含量、EVA含量对PTC材料性能的影响．研究表明，所提出的有关概念可用于分析材料的PTC效应机理及各种因素的影响，有助于进一步对聚合物基PTC热敏导电材料作用机制的理解及研究；炭黑含量影响材料电阻率和PTC强度，炭黑含量取在逾渗区电阻率偏小处可得到较高的PTC强度；EVA含量不同时材料电阻率和PTC强度都有先减小后稍增大的现象。     

水基纳米TiO_2复合相变材料的制备及性能

针对水作为冷藏保鲜领域常见的蓄冷剂存在相变时过冷度大、导热系数小的现象,研制了一种以水作为基液,添加纳米粒子及分散剂的复合相变材料,该材料配方质量比为水+0.7%纳米二氧化钛(TiO_2)+1.0%十二烷基苯磺酸钠(SDBS),相变温度为0.216℃,相变潜热为353.1 k J/kg。在水中加入纳米TiO_2使水在相变过程的过冷度降低了5~6℃,且导热系数较基液提高了62.7%,从0.598 8 W/(m·K)升至0.974 5 W/(m·K);同时添加分散剂SDBS,改善了水基纳米TiO_2的沉降问题,提高了材料的稳定性,防止相分离。结合理论与实验,总结分析了纳米TiO_2与分散剂SDBS不同质量比的水基纳米复合相变材料的热性能,确定纳米TiO_2与分散剂SDBS在水中的最佳质量添加比为7∶10。通过最优例材料静置后的颜色观察和导热系数测试,表明纳米TiO_2在水中具有良好的分散稳定性。