聚苯胺复合薄膜的电磁屏蔽及吸波性能

电磁屏蔽和吸波是导电高聚物的重要应用领域之一.本文总结了目前聚苯胺复合薄膜的基本制备方法,如原位聚合法、共混法、层层自组装法,介绍了表征聚苯胺复合薄膜电磁屏蔽效能和吸波性能的方法,阐述了其在上述领域中的应用,指出了聚苯胺复合薄膜未来需要研究与解决的问题.     

碳纳米管的镍铜复合金属镀层及其抗电磁波性能

利用酸处理技术对CNT进行了改性处理。应用化学镀层法对改性后的CNT镀镍、铜及镍铜混合镀层技术进行了一系列研究。通过TG、XRD、SEM等分析表明,通过控制镀层处理的工艺条件,可以在CNT表面均匀原位生长出金属镀层,在一定条件下可形成纳米级稳定结构组成的镀层金属,而不同的金属材料形成的金相结构和分布状态有所不同。对镀层的碳纳米管材料采用四电极法和波导管法进行导电与电磁屏蔽性能测试,分析证明,复合金属镀层的电导率为17.3S/cm,电磁波屏蔽率为71dB,达到了目前国内外同类材料应用性能的优异水平。      

电磁屏蔽材料中聚苯胺对屏蔽效能的影响及机理

金属材料与导电聚苯胺复合形成屏蔽组分有效提高了复合电磁屏蔽材料的高频电磁屏蔽效能,从而扩展了屏蔽材料的屏蔽带宽.以金属Ni粉/导电聚苯胺复合屏蔽组分为例,分析了在复合电磁屏蔽材料中聚苯胺的对屏蔽效能的贡献及作用机理.结果表明聚苯胺的加入与基体树脂相溶形成基体导电网络,有效阻碍了高频电磁波的穿透,可能是提高高频效能的主要原因.     

发泡金属的电磁屏蔽性能研究

本文对新型材料发泡金属的电磁屏蔽性能进行了研究，并对其屏蔽原理进行了探讨。实验结果表明：该材料具有优异的电磁屏蔽性能，可用作透气的电磁屏蔽材料使用。     

电磁搅拌法制备导电聚苯胺纳米线的电磁屏蔽性能研究

针对低频频段(<1.5GHz)的电磁屏蔽涂层,采用快速混合法制备出导电聚苯胺纳米线,使用透射电镜(TEM)对其形貌和尺度进行表征,研究了搅拌方式对聚苯胺/聚氨酯涂层的导电性能和电磁屏蔽性能的影响。研究表明,由于磁场的作用,采用电磁搅拌法可以缩短聚苯胺聚合反应时间,合成均一的导电聚苯胺纳米线,其渗滤阈值为33.3%,含量为33.3%的聚苯胺纳米线的聚苯胺/聚氨酯涂层的电磁屏蔽性能为32.2dB,优于含量为45%的机械搅拌法制备的聚苯胺粉体,这可能是由于线性结构的导电聚苯胺在基体中能够较容易形成三维导电网络结构所致。     

电磁屏蔽聚苯胺纳米纤维的电化学制备

聚苯胺在微波吸收及电磁屏蔽方面有极大的应用前景。研究了电化学聚合苯胺纤维,并对其物化性质进行了研究。采用扫描电子显微镜,X射线衍射仪等对聚苯胺的形貌、结构进行了研究,采用电化学测试系统对其循环伏安等性能进行了研究。结果表明,聚合电位和时间对聚合速度,聚苯胺结构和电导率都有很大的影响。聚苯胺纤维的表面形貌与聚合参数关系密切。通过控制聚合电位和时间,以盐酸为掺杂酸可以得到所需尺寸的聚苯胺纳米纤维。合成导电聚苯胺的最佳条件为:0.5mol/L An、1mol/L HCl、常温、聚合电位0.8V.聚苯胺纳米纤维电磁屏蔽效能显著,有利于制备高效轻质的电磁屏蔽材料。     

聚苯胺的结构与性能

本文简要地介绍了聚苯胺的结构、合成和性能等方面的国内外研究进展,对聚苯胺可能的应用范围进行了详细的探讨。     

纳米管状聚苯胺合成与导电织物涂层整理研究

本文研究采用改性的碳纳米管为模板，采用氧化聚合法合成了纳米管状聚苯胺。利用FTIR、UV／Vis Spectra、TEM等分析表明：合成的聚苯胺分子具有良好的纳米管状结构。利用合成的聚苯胺与有机粘合剂等材料进行复配，形成稳定的整理剂，利用Mini-TAB对各整理工艺进行优化分析，使整理后的织物的导电性大大提高。该整理技术将对开发导电、抗静电纺织服装产品具有实际应用意义。     

聚苯胺性状及其含量对镍粉/聚苯胺涂层屏蔽性能的影响

系统分析了金属粉末/聚苯胺复合电磁屏蔽材料中导电聚苯胺的性状,体积分数对微观结构和电磁屏蔽效能的影响.从二次掺杂的导电聚苯胺的电磁性能讨论了聚苯胺对电磁屏蔽效能的贡献.研究了二次掺杂聚苯胺性状对电磁屏蔽涂层微观结构形貌以及与金属粉末的复合效应对电磁屏蔽效能的贡献.研究的结果表明导电聚苯胺的加入有利于增加电磁屏蔽材料对于高频电磁波的电磁屏蔽效能,但是对低频部分的电磁波的屏蔽效能与纯金属粉末电磁屏蔽材料相比有所降低,这可能是由于聚苯胺加入导致的导电组分分布不均匀所引起的.实验结果表明胶状体聚苯胺和粉末状聚苯胺在电磁屏蔽涂料基体树脂中具有完全不同的形态,分析了对电磁屏蔽效能的影响.     

用于电磁屏蔽与吸波技术的聚苯胺导电聚合物的研究进展

本文介绍了屏蔽电磁干扰的研究意义 ,综述了用于屏蔽电磁干扰和微波吸收技术中的导电聚苯胺的特点和制备方法 ,以及在这些方面的应用研究进展。     

金属纤维填充聚合物复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能

以不锈钢纤维作为填料,分别与ＡＢＳ和ＰＰ两种聚合物复合制得了电磁屏蔽用导电性高分子复合材料。通过研究复合材料导电性能和电磁屏蔽性能与纤维含量的关系,发现结晶性的ＰＰ基体比无定形ＡＢＳ基体所需的纤维临界填充量低,同时ＳＳＦ／ＰＰ的屏蔽效果高于ＳＳＦ／ＡＢＳ复合材料;此外,结果还表明这类复合材料对电磁波的屏蔽效果以吸收损耗为主,反射损耗量较小。     

碳化硅吸波性能改进的研究

采用三种不同的方法对碳化硅粉在2-18GHz范围的吸波性能进行了改进。化学还原的方法制备出粒度约为0.2μm左右的超细镍粉，与碳化硅混和，在一定的配比下制备成吸波涂层材料大幅度改善了吸波性能。吸波涂层最小反射率能够达到-23.59dB，提出了微观层复合的设想，并利用化学镀的方法对碳化硅粉表面进行了改性处理，使金属镍沉积在碳化硅颗粒的表面，材料在合理配比下的最小反射率为-22.07dB，采用宏观层复合的方法，将超细镍粉涂层与碳化硅涂层复合制备成多层吸波材料，改善了吸收峰值和吸收带宽。     

PANI/PMMA复合材料气敏性能研究

以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为掺杂剂,过硫酸铵(APS)为氧化剂合成PANI/PMMA复合物.该复合物是以PMMA为核,以PANI为表层的新型聚合物,检测表明在室温下对氨气有较好的灵敏度.通过控制变量法,考察了不同制备因素对PANI/PMMA乳液稳定性及其复合材料气敏性能的影响,初步确定了试验中各反应物的用量范围和实验条件:n(DKSA)/n(AN)=1.5,n(APS)/n(AN)=1.2,w(PMMA)/w(AN)=4;聚合时间为18h.     

多层金属纤维混纺织物的电磁屏蔽效能

金属纤维混纺织物由于具有较好的电磁屏蔽性能得到了广泛应用,但其屏蔽效能受纺织工艺等诸多因素影响,难以建立精确的计算模型。在分析介质平板屏蔽体屏蔽效能的基础上提出等效算法,将金属纤维混纺织物等效为均匀介质平板,以计算多层织物材料的电磁屏蔽效能。通过测试单、双层金属纤维混纺织物的电磁屏蔽效能,验证了等效方法的正确性和可行性,可用于指导复合材料的设计。     

炸药爆速连续测量的杂波分析及新型探针的研制

针对商用连续电阻丝探针在实际爆速测量过程中易出现间断、跳跃等波形不连续问题,通过理论推导和数值仿真,分析了产生此类杂波的若干原因:外界电磁波干扰、探针中空气冲击波与金属射流干扰。同时结合分析结果,提出了消除各类干扰因素的方法,即通过元件外壳接地和对整个测试电路进行严格的电磁屏蔽;采用压致导通原理代替原先的高温电离导通,改进探针结构和制作工艺,以消除金属射流与降低前驱空气冲击波的影响,最终构建了抗杂波干扰的新型压导探针连续爆速测试系统,测得了较为光滑的爆速曲线,提高了测试数据的准确性。     

炸药爆速连续测量的杂波分析及新型探针的研制

针对商用连续电阻丝探针在实际爆速测量过程中易出现间断、跳跃等波形不连续问题,通过理论推导和数值仿真,分析了产生此类杂波的若干原因:外界电磁波干扰、探针中空气冲击波与金属射流干扰。同时结合分析结果,提出了消除各类干扰因素的方法,即通过元件外壳接地和对整个测试电路进行严格的电磁屏蔽;采用压致导通原理代替原先的高温电离导通,改进探针结构和制作工艺,以消除金属射流与降低前驱空气冲击波的影响,最终构建了抗杂波干扰的新型压导探针连续爆速测试系统,测得了较为光滑的爆速曲线,提高了测试数据的准确性。     

金属粉/ 利乐包电磁屏蔽复合材料的制备及性能研究

分别以铜、镍、铁粉与利乐包装废弃物、HDPE、硅烷偶联剂为原材料,制备了金属粉/ 利乐包的电磁屏蔽复合材料,研究了不同金属粉体积分数对复合材料的力学性能、耐水性能及电磁屏蔽效能的影响。结果表明,材料的弯曲模量随体积分数的增加基本呈现上升的趋势;随着体积分数的增加,材料的24 h 吸水厚度膨胀率和24 h 吸水率均减小,耐水性依次为Ni/ 利乐>Fe/ 利乐>Cu/ 利乐;金属粉填充量的增加没有显著提高电磁屏蔽效能,电磁屏蔽效能的大小依次为Cu/ 利乐>Ni/ 利乐> Fe/ 利乐。     

电磁屏蔽涂料用改性短碳纤维的研究

利用阻抗匹配原理和电容器通交流断直流的频率特性,提出了在导电填料表面包覆不导电层设计的构想,来实现对表面DC电导率随填料含量的提高而增大、从而形成回路而短路等问题的改善.采用原位聚合法在短碳纤维(SCF)的表面均匀包覆一层不导电的聚苯胺(PANI),使用扫描电子显微镜(SEM),热分析(TG)以及傅里叶变换红外光谱(FTIR)等表征了改性SCF的表观形貌和结构,分析并探讨了SCF微结构与电磁波的交互作用机制.研究表明:在聚合温度为5℃,聚合反应时间为12h,苯胺与引发剂的摩尔比为1:1,碱性溶液摩尔浓度为1mol/L时,可制得表面均匀包覆不导电PANI的改性SCF;应用改性填料制得电磁屏蔽涂料,通过同轴法兰装置测试,在频率＜1.5GHz下,相对使用碳纤维体系而言,其屏蔽效能(最大值)提高了3倍多.