碳纤维复合材料电磁屏蔽性能研究

随着电子技术的广泛应用,电磁波引起的电磁干扰问题日益严重,电磁屏蔽成为当前国际上迫切需要解决的问题,电磁屏蔽材料的研究成为人们越来越关注的重要内容。本文阐述了电磁屏蔽材料的种类,电磁屏蔽原理以及碳纤维性能特点。同时,制备碳纤维复合材料电磁屏蔽效能试样,在30MHz-1.5GHz频率范围内用同轴传输线法进行了电磁屏蔽效能的测试。实验结果表明:在30MHz-1.5GHz频率范围内,碳纤维复合材料的电磁屏蔽效能在32.3dB-43.1dB之间。     

中子屏蔽复合材料板材研制及性能研究

以碳化硼（B4C）为吸收材料、高密度低压聚乙烯（HDPE）为基体材料,开展了中子屏蔽复合材料研究。针对辐射屏蔽要求,设计了B4C含量分别为10%、25%、45%3个配方,添加0.2%～0.6%的硅烷偶联剂,改善了B4C的浸润性、分散均匀性以及复合材料的流动性。采用模压-挤出、直接挤出两种工艺,生产出满足核电站乏燃料格板指标要求的复合材料板材,并对其加工性能、力学性能、屏蔽性能的检测方法与影响因素进行了讨论。     

屏蔽复合材料简述

本文介绍了金属膜化聚合物屏蔽材料、屏蔽用导电聚合物复合材料以及雷达波吸波材料及其应用。     

ABS/镀镍碳纤维复合材料电磁屏蔽特性研究

采用热压工艺制备了镀镍碳纤维(CF)增强(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,研究了CF长度及含量对其电磁屏蔽特性的影响。结果表明,制得的镀镍CF镀层均匀、连续,且沿CF径向分布有大量沟槽;CF长度以2～4mm为宜,随着CF含量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能提高,当CF质量分数为20%时,ABS/镀镍CF复合材料在0.03～1.2GHz频率范围内的电磁屏蔽效能均在83dB以上。     

高密度聚乙烯/铅硼复合材料屏蔽性能和力学性能研究

研究了高密度聚乙烯/铅硼复合材料的屏蔽性能和力学性能,通过屏蔽仿真比较了密度及碳化硼（B4C）含量对屏蔽性能的影响,通过试验比较了B4C含量对屏蔽性能、弯曲强度及冲击强度的影响。仿真结果表明,随聚乙烯/铅硼复合材料密度升高,快中子屏蔽性能下降,热中子屏蔽性能和γ屏蔽性能提高;保持聚乙烯/铅硼复合材料密度不变,随B4C含量的提高,中子屏蔽性能提高而γ屏蔽性能下降;实验数据表明,随B4C含量的升高,高密度聚乙烯/铅硼材料的快中子屏蔽性能、热中子屏蔽性能升高,γ屏蔽系数下降,冲击强度和弯曲强度下降明显,屏蔽性能测试结果和仿真结果规律性相符;综合仿真结果和实验数据表明,含B4C 2 %左右的高密度聚乙烯/铅硼复合材料同时具有较好的屏蔽性能和力学性能。     

碳纳米管/聚乙烯醇复合材料电磁屏蔽性能研究

本文通过对聚乙烯醇,多壁碳纳米管各种性质的了解,制定出了一系列实验。旨在做出一种复合材料具有电磁屏蔽性能,碳纳米管具有极高的强度和优异的导电性能,是聚合物基复合材料的理想填料,碳纳米管添加到聚乙烯醇中不但可提高聚合物的强度,而且可有效提高其导电性能。综上所诉我们设计并实验了碳纳米管/PVA复合材料电磁屏蔽性能研究的课题,以便于了解其是否具有广泛的应用前景。我们将多壁碳纳米管加入到聚乙烯醇中制成复合材料,进而在研究它的电磁屏蔽效能。本文从聚乙烯醇成膜出发,然后根据电磁屏蔽材料的电磁波屏蔽的机理,吸收剂我们选取的是多壁碳纳米管,基体为聚乙烯醇,对多壁碳纳米管/PVA吸波复合材料进行制备,在系统的研究其电磁屏蔽效能。     

稀土/高分子复合材料的射线屏蔽性能和磁性能

综述了稀土／高分子复合材料的射线屏蔽性能和磁性能,指出稀土／高分子复合材料在X射屏蔽应用中可有效地弥补铅的弱吸收区,具有高稀土含量的复合高分子屏蔽材料具有强的热中子吸收能力,含稀土的共聚物具有强顺磁性,提出了制备磁性和磁智能稀土／高分子复合材料的可行性。     

镀铝玻璃纤维复合材料的电磁屏蔽性能研究

以镀铝玻璃纤维(GF)为导电填料,填充热固性酚醛树脂(PF)制备出PF电磁屏蔽复合材料,并测试了其体积电阻率和电磁屏蔽效能.结果表明,一定长度下以镀铝GF作为导电填料仍然具有渗滤性质,且其质量分数大于40%后材料的屏蔽效能开始保持稳定,同时用经典的同轴线模型公式估算了相同体积电阻下材料的屏蔽效能,发现其值与实测值具有一...     

环氧/碳纤维复合材料性能研究

本文主要分析了碳纤维帘子布复合材料的性能,并与T300单向碳纤维复合材料性能进行对比。结果表明,碳纤维帘子布复合材料性能低于T300单向碳纤维复合材料性能。     

石墨烯类复合材料电磁屏蔽研究进展

石墨烯作为新兴碳质材料,因其优异的力学性能、电学性能和热学性能,已成为材料领域研究的热点。而石墨烯本身即具有吸收电磁波的能力,所以其在电磁屏蔽领域也将成为重要的研究对象。本文主要介绍了石墨烯的来源、改性方法,以及电磁屏蔽的原理和计算方法,同时综述了近几年石墨烯类复合材料电磁屏蔽的研究进展。     

电磁屏蔽橡胶复合材料的研究进展

介绍电磁屏蔽橡胶复合材料及其所用胶种(天然橡胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶、丁基橡胶和硅橡胶等)及电磁屏蔽填料[导电填料(金属和镀金属填料、导电炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨烯等)和吸波填料(铁氧体和羰基铁粉等)]的研究状况,并概述新型立体导电骨架结构电磁屏蔽复合材料的特征,指出电磁屏蔽橡胶复合材料的导电和吸波机理、结构以及橡胶与填料之间的界面作用等是今后的研究重点。     

导电炭黑/三元乙丙橡胶电磁屏蔽复合材料的性能研究

以三元乙丙橡胶(EPDM)为基体、导电炭黑为导电填料,并添加增塑剂,制备可挤出加工的炭黑/EPDM电磁屏蔽复合材料,研究炭黑和增塑剂的品种和用量对复合材料性能的影响.结果表明:添加结构度高、粒径小的导电炭黑有利于形成导电网络;随着炭黑用量的增大,复合材料的体积电阻率逐渐降低,当炭黑用量达到18份时,可以得到体积电阻率小于10Ω·cm的导电橡胶复合材料;添加20份石蜡油时,能有效降低胶料的门尼粘度.     

导电纤维对树脂基复合材料电磁屏蔽效能的影响

本文采用几种不同的导电纤维，通过改变它们的种类、配比和含量，来研究不同的纤维含量、不同的纤维搭配对树脂基复合材料电磁屏蔽效能的影响。     

LDPE/不锈钢纤维电磁屏蔽材料的性能研究

以不锈钢纤维作为导电填料,添加到低密度聚乙烯（LDPE）中,制备了一种电磁屏蔽材料。分析了不锈钢纤维的加入对复合材料电磁性能、导电性能和力学性能的影响。结果表明,LDPE/不锈钢纤维复合材料的电磁屏蔽效能与不锈钢纤维的长径比成正比,添加了长径比大的不锈钢纤维的LDPE的导电性能更佳。随着不锈钢纤维用量的增加,LDPE／不锈钢纤维复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有较大幅度的下降。     

聚偏氟乙烯/石墨烯发泡复合材料制备及电磁屏蔽性能

使用熔融共混的方法制备不同含量石墨烯纳米片(GNPs)的聚偏氟乙烯(PVDF)复合材料,并采用超临界二氧化碳作为发泡剂对其进行釜压发泡,制备PVDF复合材料泡沫.研究了PVDF复合材料的断面结构、结晶行为、熔融行为、流变行为和发泡行为,并研究了PVDF复合材料及其泡沫的电导率和电磁屏蔽性能.结果表明,GNPs质量分数为...     

基于氧化石墨的聚乳酸复合材料的制备与性能研究

采用溶液共混-絮凝-熔融压片的方法制备聚乳酸(PLA)/氧化石墨(GO)复合材料并对其形貌和性能进行研究。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明:纯的聚乳酸断面光滑、平整;PLA/GO复合材料断面粗糙,GO层被PLA基体包覆,分散性较好,没有聚集现象;差示扫描量热仪(DSC)和热失重分析(TGA)分析表明:GO能较大提高PLA的热稳定性,与纯的PLA相比,在加入1%(质量分数)GO时,降解温度增加20℃,降解最快温度增加10℃;力学性能测试显示:当GO质量分数小于1%时,PLA/GO复合材料可以在保持断裂伸长率的同时增加拉伸强度。     

可快速固化、阻燃聚氨酯复合屏蔽材料的制备及性能

针对核设施退役过程中可能存在对设施内部放射性预估不当而导致在解体去污过程中辐射量超标的紧急情况,采用实验室一步成型法制备了一种可快速固化的阻燃聚氨酯复合屏蔽材料,研究了屏蔽填料(氧化钨)及阻燃填料(硼酸锌)的总含量对材料固化时间、微观结构、密度、压缩强度、阻燃性能及屏蔽性能的影响。结果表明,双组分聚氨酯混合体系的乳白时间受填料含量变化的影响较小,而表干时间随填料含量增大先减小后增大,但仍保持较快的固化速度;填料主要分布在泡孔孔壁中,随着填料含量的增加,材料的泡孔逐渐细化;材料的密度随填料含量增加逐渐变大而压缩强度逐渐减小;极限氧指数随着硼酸锌含量增加逐渐提高;不同γ射线能量下射线的透射率随填料含量增加逐渐减小,但是随着射线能量增强材料屏蔽性能逐渐减弱,在相同能量下,增加材料的厚度可以有效改善其屏蔽性能。当氧化钨和硼酸锌质量分数分别为40%和20%时,该新型复合屏蔽材料具有较短的固化时间和较好的阻燃及力学性能,在中低能射线辐照下具有较好的屏蔽性能,其在应对核电站退役过程中保障工作人员辐照安全方面具有较大的应用前景。     

Review on Shielding Mechanism and Structural Design of Electromagnetic Interference Shielding Composites

Conductive polymer composites (CPCs) for electromagnetic interference shielding have received significant attention and shown rapid development. According to the electromagnetic wave interface conduction theory of Schelkunoff, excellent conductive performance and perfect conductive network structure are prerequisites for high shielding efficiency of electromagnetic interference shielding composites. Effective multiple interface reflection absorption, dielectric loss, and hysteresis loss characteristics of the materials are crucial for realizing the regulation of the electromagnetic interference shielding performance of CPCs. Therefore, the structural design of conductive and magnetic network for CPCs is crucial for achieving high shielding performance. In this study, it is established that an electromagnetic shielding composite with a uniform structure is widely used because of its simple preparation process, but its inefficient conductive network causes a high percolation threshold. The inefficiency can be solved by designing a composite structure and improving the efficiency of the conductive network. Currently, common structural designs include segregated structural, layered structural, and foam structural designs. These structural designs effectively solve the problem of high percolation threshold of CPCs and coordinate the contradiction between the performance of electromagnetic interference shielding and other advantages.     

Fe2O3/泡沫镍复合材料电磁屏蔽效能研究

本文以电沉积法制备了泡沫镍材料,并在泡沫镍材料空隙内生长了纳米棒状Fe2O3,制备了Fe2O3/泡沫镍复合材料,测试了复合材料在Ku(12.4～18 GHz)频段的介电常数和电磁屏蔽效能.实验结果表明:复合材料具有较高的介电常数,介电常数的实部和虚部最大值可分别达到51和100.该复合材料的电磁屏蔽效能则随频率的增大而增加,并在20～33 dB范围内变化,表明该材料具有潜在的实际应用价值.