石墨烯/石墨单层涂层织物的电磁性能和力学性能的研究

以锦纶为基布,以聚氨酯为基体,以石墨烯和石墨为功能粒子,采用涂层工艺制备了石墨烯/石墨单层涂层织物。重点研究了不同配比的石墨烯和石墨混合物对单层涂层织物的电磁性能和力学性能的影响。结果表明:在0 MHz～1000 MHz频率范围内,石墨烯和石墨用量10:0混合时,石墨烯单层涂层织物的介电常数实部、损耗角正切均最大,即该材料对电磁波的极化能力、衰减能力均最强;石墨烯和石墨用量对石墨烯单层涂层织物的介电常数虚部影响很小;在0 MHz～40 MHz频率范围内,石墨烯和石墨用量8:2混合时,石墨烯单层涂层织物的屏蔽效能最大,对电磁波的屏蔽能力最强。     

烘干时间对镍粉涂层复合材料电磁性能和力学性能的影响

以棉织物为基布,采用涂层工艺,制备了镍粉涂层复合材料,探讨了烘干时间对其电磁性能和力学性能的影响。结果表明:测试频率范围为0. 01 GHz～1. 5 GHz时,烘干30 min的涂层材料的介电常数实部、虚部和损耗角正切值均达到最大,对电磁波的极化能力、损耗能力和衰减能力最强;测试频率范围为0. 1 MHz～150 MHz时,烘干30 min的涂层材料的屏蔽效能最大,对电磁波的屏蔽能力最强;烘干时间影响涂层材料的力学性能,烘干70 min的涂层材料的力学性能最佳。     

氧化剂浓度对聚吡咯/聚苯胺复合材料电磁性能的影响

首先以锦纶为基材,采用原位聚合法制备了聚吡咯/聚苯胺复合材料,重点研究了氧化剂浓度对聚吡咯/聚苯胺复合材料介电性能、屏蔽效能、导电性能、力学性能的影响。结果表明:在0 MHz～80 MHz的频率范围内,氧化剂的浓度与吡咯、苯胺的比值为1:2时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的介电常数的实部、虚部、损耗角正切最大,对电磁波的极化能力、损耗能力和衰减能力最强;在0 MHz～50 MHz的频率范围内,氧化剂浓度与吡咯、苯胺的比值为3:1时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的屏蔽效能最好,聚吡咯/聚苯胺复合材料的电阻最小,导电性能最好;氧化剂浓度与吡咯、苯胺的比值为1:1时,聚吡咯/聚苯胺复合材料的力学性能最好。     

氧化剂种类、温度、时间对聚苯胺/棉复合吸波材料介电性能的影响

探讨了氧化剂种类、温度、时间对聚苯胺/棉复合吸波材料介电性能的影响。结果表明:过硫酸铵对应的介电常数实部、虚部最大;三氯化铁、氯化铜、双氧水对应的介电常数实部、虚部较小。室温对应的介电常数实部和虚部最大。反应时间2.5h对应的介电常数实部和虚部最大,即反应时间为2.5h制得的复合材料对电磁波的极化能力和损耗能力最强。     

反应温度和时间对聚苯胺/涤纶复合材料介电性能的影响

选用涤纶为基材,采用原位聚合法,以苯胺为单体,以对甲苯磺酸为掺杂剂,以过硫酸铵为氧化剂制备柔性聚苯胺/涤纶复合材料;重点探讨了反应温度、反应时间对聚苯胺/涤纶复合材料介电性能的影响。结果表明:反应温度为30℃和50℃制得的聚苯胺/涤纶复合材料的介电常数实部、虚部最大,对电磁波的极化能力和损耗能力均最强。反应温度50℃制得的聚苯胺/涤纶复合材料的损耗角正切最大,表面电阻最低,导电性能最好。反应时间为2.5h制得的聚苯胺/涤纶复合材料的介电常数实部、虚部、损耗角正切最大,表面电阻最低,导电性能最好。     

建筑用聚吡咯/聚乙烯短丝土工布的介电与导电性能研究

为解决电磁污染对居住环境和军事安全保密性造成的威胁,选用聚乙烯短丝土工布为基材,采用原位聚合法,以吡咯为单体,三氯化铁为氧化剂和掺杂剂制备聚吡咯/聚乙烯短丝土工布。通过扫描电子显微镜对其进行表征,并测试了复合织物的介电常数、损耗角正切、表面电阻和表面电阻率。结果表明：聚吡咯基本覆盖聚乙烯短丝土工布,多为片状结构,局部出现了菜花状聚吡咯的沉积;聚吡咯/聚乙烯短丝土工布介电性能得到改善,具备良好的吸波性能。在50 MHz～300 MHz频段内对电磁波的极化能力随频率增加而减小;在168.04 MHz频率附近,复合织物对电磁波的损耗能力最小,对电磁波的衰减能力最大;复合织物的表面电阻降为23.60Ω/cm,表面电阻率为12.48Ω/Sq,导电性能良好。     

纳米碳纤维增强混凝土的介电特性

为研究纳米碳纤维增强混凝土的介电特性,发现纳米碳纤维增强混凝土对电磁波的反射与损耗规律,采用波导法测试纤维掺量为0、0.1%、0.2%、0.3%、0.5%的纳米碳纤维增强混凝土在1.7～2.6 GHz频率范围内的介电常数。分别从相对复介电常数实部、相对复介电常数虚部、损耗角正切等方面分析了纤维掺量、频率对纳米碳纤维增强混凝土介电特性的影响,并对比分析0.3%纤维掺量下纳米碳纤维和普通碳纤维对混凝土材料介电特性的影响。结果表明:纳米碳纤维的掺加提高了混凝土材料相对复介电常数实部和虚部、损耗角正切,增强了混凝土材料对电磁波的损耗能力;纤维掺量越大,纳米碳纤维增强混凝土介电特性越强,对电磁波的损耗能力越大;纳米碳纤维对混凝土材料介电特性的提高效果强于碳纤维。     

铁氧体含量和厚度对涂层织物介电常数的影响

首先研究了铁氧体含量对涂层织物介电常数的影响,其次探讨了铁氧体厚度对涂层织物介电常数的影响。结果表明:当织物涂层厚度一定时,适当增加铁氧体吸收剂的含量,能一定程度上增加进入涂层内部的电磁波的吸收量,提高涂层的介电常数,改善涂层织物的吸波效能。当铁氧体吸收剂含量一定时,增加涂层的厚度,涂层内的吸收剂增加,对进入涂层内的电磁波的吸收也会有所增加,提高了涂层织物的吸波性能。     

温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电性能和电阻的影响

探讨了温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电常数实部、虚部、损耗角正切、表面电阻的影响。结果表明:温度对聚吡咯涂层棉复合材料介电性能和电阻的影响较大,70℃实验组的聚吡咯涂层棉复合材料的介电常数实部、虚部、损耗角正切较小,导电性较差;与棉织物相比较,聚吡咯涂层棉复合材料吸湿速率下降。     

织物介电常数影响因素的研究

对织物介电常数影响因素进行研究,包括织物介电常数的测试,织物组织结构、经密和纬密、纱线细度对织物介电常数的影响.结果表明:当频率较低时,织物的组织结构、经密和纬密、纱线细度对织物的介电常数有较大的影响,介电常数值差别较大;当频率较高时,织物的介电常数值减小,其极化能力和损耗能力减弱.     

织物介电常数的影响因素分析

介绍了影响织物介电常数的多种因素,为了研究织物组织与测试频率对织物介电常数的影响,分别以介电常数的实部ε'、虚部ε″、损耗角正切Tan(δ)作为定量指标,首先采用二元方差分析的方法进行显著性检验。结果显示:织物组织对介电常数实部有显著影响,而测试频率对织物介电常数损耗角正切有显著影响。再根据不同组织的织物介电常数随频率变化的规律分析得出在低频段(f100Hz),织物组织对介电常数有显著影响,在较高频段(f100Hz),织物组织对介电常数没有显著影响。     

反应温度对聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数和电导率的影响

研究了温度对聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数和电导率的影响。结果表明:聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数实部和损耗角正切受温度影响较小。在30℃时,制备的聚吡咯/玻璃纤维复合吸波材料的介电常数虚部较大。     

空腔石墨烯的盐模板制备及其吸波性能

目前电磁波辐射控制材料正朝着“薄、轻、宽、强”的方向发展。在此背景下,碳基吸波材料,尤其是石墨烯基电磁波吸收材料受到了大量的关注。为了解决制备特殊形貌的石墨烯的难题,实验采用固相热解法,利用氯化钠作为模板、无金属酞菁作为碳源,合成了空腔立方体状的少层石墨烯。在制备过程中,利用反溶剂法制备氯化钠立方体模板,利用溶剂分散无金属酞菁,实现了碳源与盐模板的均匀混合,探究了不同热解温度对电磁波吸收性能的影响。实验结果表明,700℃热解得到的产物,在填充装载度仅为4 wt%、模拟涂层匹配厚度为2.5 mm时有效吸收带宽高达6.7 GHz。该实验为新型低维石墨烯基电磁波吸收材料的大规模制备和应用研究提供了一条新思路。     

苯胺浓度和氧化剂浓度对聚苯胺/棉复合材料的吸波性能影响

探讨了苯胺浓度、氧化剂浓度对聚苯胺/棉复合吸波材料介电常数实部、虚部、损耗角正切的影响。结果表明:苯胺浓度对复合材料的极化能力影响较大,苯胺用量达到一定浓度,介电常数的实部出现峰值,继续增加用量,介电常数实部减小。苯胺浓度对复合材料的电损耗磁波能力影响较大,苯胺用量达到一定浓度,介电常数的虚部出现峰值,继续增加用量,介电常数虚部减小。氧化剂的用量对复合材料的极化能力影响较大,氧化剂用量达到一定浓度,介电常数的实部出现峰值,继续增加用量,介电常数实部减小。氧化剂的用量对复合材料的电磁波损耗能力影响较大,氧化剂用量达到一定浓度,介电常数的虚部出现峰值,继续增加用量,介电常数虚部减小。     

单涂层吸波材料设计原则

通过对单涂层吸波材料内电磁波传输损耗机理的细致研究,提出了单涂层吸波材料优化设计的两项原则。可以按照这两项原则依吸波材料应用背景提出的实际吸波性能的要求,找出相应的电磁配比参数,以此来指导材料的研制和设计实用的涂层材料。最后,按这两项设计原则得到了一个有重要意义的推论,即涂层对入射波无反射回波时,涂层材料电磁参量取值所遵循的规律。     

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。     

碳纤维厚度和规格对介电性能影响

研究了厚度对T700碳纤维长丝织物介电常数的影响,探讨了不同规格(T700,T300,T800)碳纤维长丝织物对介电常数的影响。结果表明:厚度对各种碳纤维织物组织的极化能力有较大影响。三种厚度织物的介电常数实部、虚部、损耗角正切波动效果均十分明显,T700碳纤维织物极化性能优于T300和T800碳纤维织物,但是波动大;三种规格碳纤维长丝织物的损耗能力由强到弱为T700长丝织物,T300长丝织物,T800长丝织物;T700碳纤维织物的损耗角正切值图像波动比T300和T800碳纤维织物平稳。     

反应温度对涂层复合吸波材料介电常数和电导率的影响

研究了温度对聚苯胺涂层玻璃纤维复合材料、聚苯胺涂层锦纶复合材料的介电常数和电导率的影响。结果表明:在70℃反应条件下制得的聚苯胺涂层玻璃纤维复合织物介电性能最好,在30℃条件下反应制得的聚苯胺涂层锦纶复合织物介电性能最好。     

聚吡咯涂层PP 非织造布的电磁屏蔽性能研究

采用原位化学氧化聚合法在聚丙烯(PP)非织造布上成功沉积聚吡咯(PPy),制备高效电磁屏蔽非织造布。系统研究聚合温度、单体浓度、涂层次数对PPy涂层PP非织造布的电磁屏蔽性能的影响,并分析其主要的屏蔽机理。利用扫描电子显微镜(SEM)观察涂层前后PP纤维的形貌变化,比较不同涂层条件时非织造布电性能的差异。研究表明,更低的聚合温度(0-4℃)、更高的单体浓度、涂层次数的增加均有利于PPy涂层非织造布的屏蔽效能的提高,而且电磁波的吸收是主要的屏蔽机理。     

“10KHz—IGHz电磁波屏蔽MT型复合涂料”通过鉴定

由涂铭旌教授牵头完成的“１０ＫＨｚ－ＩＧＨｚ电磁波屏蔽ＭＴ型复合涂料”于１９９９年４月２０日,通过了由省科委组织的鉴定会,鉴定认为：ＭＴ型复合涂料采用廉价的镍金属粉、金属纤维、铁电材料、铁磁材料与高分子材料通过多元复合成分的调整和涂料层多层复合来满足一定频率范围内低、中、高屏蔽要求。经用户使用获得良好反应。通过多元复合成分与涂料层多层复合的调整来实现不同要求屏蔽效能（ＳＥ）的设计思想,预示着该涂料产品性能改进、型谱拓展具有较大的潜力。所研制的ＭＴ型电磁波屏蔽复合涂料,在１０ＫＨｚ－ＩＧＨｚ频段范…