CNT基木塑复合材料的力学性能、电磁屏蔽性能

采用碳纤维(CF)和碳纳米管(CNT)通过模压工艺制备出具有电磁屏蔽功能的丙烯酸酯木塑复合材料。借助材料试验机、动态热机械分析仪、微欧计和电磁屏蔽测量仪等详细研究CNT质量分数对丙烯酸酯木塑复合材料弯曲性能、动态力学性能、电阻率和电磁屏蔽效能的影响。结果表明,添加质量分数为2%的CNT,使得复合材料的弯曲强度和弯曲弹性模量分别增加了10%和16%。复合材料的储能模量也在CNT质量分数为2%时达到最大值,之后储能模量随着CNT的增加而逐渐下降,损耗因子在CNT质量分数多于2%时也逐渐增加。复合材料的吸水率和导电性能随着CNT含量的增加而增加。同时复合材料的电磁屏蔽效能也随着CNT含量增加而递增。在30~1 500 MHz范围内,电磁屏蔽效能从27 d B增加到40 d B。结果证明,当CNT质量分数在2%时,丙烯酸酯木塑复合材料具有较佳的力学性能和较好的电磁屏蔽效能(30 d B),能满足商业要求。     

连续玄武岩纤维平纹布增强碳纳米管改性酚醛树脂复合材料的研究

采用碳纳米管(CNTs)对S-157树脂基体进行改性,同时研究了不同分散工艺和CNTs质量分数(质量含量)对复合材料力学性能和烧蚀性能的影响。研究结果表明:使用CNTs对S-157酚醛树脂进行改性,采用球磨分散和超声分散相结合的分散工艺,可以明显提高CNTs/CBFTC/S-157PR复合材料的力学性能,但其烧蚀性能略有降低;当CNTs质量分数为0.5%时,CNTs/CBFTC/S-157PR的弯曲强度和压缩强度最大;当CNTs质量分数为1.5%时,CNTs/CBFTC/S-157PR的拉伸强度最大。     

PLA/CNTs复合材料的3D打印制备及其电磁屏蔽性能研究

通过3D打印成型方式,制备多孔且具有较高内表面积的聚乳酸(PLA)基体,再通过浸渍工艺使碳纳米管(CNTs)附着在基体孔壁,成功制备了具有电磁屏蔽功能的PLA/CNTs复合材料。对复合材料进行了力学性能、电磁屏蔽性能、扫描电子显微镜(SEM)测试。结果表明:当CNTs含量为2%时,PLA/CNTs复合材料的电磁屏蔽性能高达40 dB。PLA/CNTs复合材料的力学性能也明显提高,突出了PLA/CNTs复合材料的优异性能,拓展了PLA/CNTs复合材料的应用领域。     

PF/玄武岩纤维/CNTs复合材料的研究

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)/玄武岩纤维(CBF)复合材料进行改性.研究了CNTs含量对PF/CBF复合材料力学性能和烧蚀性能的影响.研究表明,CNTs的加入能明显提高复合材料的力学性能,当CNTs质量分数为1.5％时,复合材料的弯曲强度最大,较未加入CNTs的复合材料提高约39.5％;当CNTs质量分数...     

镀镍石墨/杜仲橡胶复合材料的制备及性能

用硅烷偶联剂对镀镍石墨(NCG)进行湿法处理,采用机械共混法制备了镀镍石墨/杜仲橡胶(EUG)复合材料,考察了NCG用量对NCG/EUG复合材料导电性能、电磁屏蔽效能和力学性能的影响。结果表明,随着NCG质量分数的增加,NCG/EUG复合材料的电导率和电磁屏蔽效能逐渐增大,拉伸强度先增大后减小,扯断伸长率逐渐降低,邵尔A硬度逐渐增大。当NCG质量分数为50%时,NCG/EUG复合材料的电导率可达到2.59 S/cm,电磁屏蔽效能最高可达到47.50 dB。     

新型炭纤维/泡沫炭预制体的制备及致密化研究

由炭纤维/酚醛树脂经过发泡、固化和炭化制备出4种不同炭纤维含量(3%,7%,10%和15%)的泡沫炭作为制备炭/炭复合材料新型预制体,通过等温化学气相沉积对预制体进行致密化处理。研究了炭纤维含量对预制体微观结构、致密化过程及力学性能的影响。结果表明:炭纤维含量增加,使预制体产生更多的微裂纹,并有更多的炭纤维裸露在泡沫炭韧带外,有助于提高化学气相沉积的沉积速率。炭纤维/泡沫炭预制体炭/炭复合材料压缩强度随着预制体中炭纤维含量的增加而增加,当炭纤维体积分数为10%时,压缩强度达到峰值,为43MPa。     

短玻璃纤维增强聚丙烯复合材料的制备及其力学性能的研究

采用双螺杆挤出机通过熔融共混的工艺路线制得短玻璃纤维增强聚丙烯(PP)复合材料,通过激光粒度分布仪对复合体系中的玻璃纤维的长度进行了测试,同时对复合材料的主要力学性能进行了表征。结果表明:随着短玻璃纤维含量的增加,复合材料中短玻璃纤维的长度平均径有所减小;随着短玻璃纤维含量的增大,复合材料的拉伸强度、冲击强度都大幅度增加,硬度有所增加;当短玻璃纤维质量分数为40%时,短玻璃纤维增强PP复合材料拉伸强度为64.39 MPa,与纯PP相比提高了74%,冲击强度为5.8 kJ/m~2,与纯PP相比提高了174%,硬度为85,与纯PP相比提高了11%。     

碳纤维/镍粉/聚丙烯复合材料的电磁屏蔽性能

研究了碳纤维、镍粉质量分数对碳纤维/镍粉/聚丙烯复合材料电磁屏蔽性能的影响。实验表明:复合材料的屏蔽效能随碳纤维质量分数的增加而增加,随镍粉质量分数的增加而波动变化;碳纤维质量分数的变化对复合材料电磁屏蔽性能的影响较镍粉大;屏蔽效能最好的组合为15%CF/15%Ni/PP,平均屏蔽效能达到40.07 dB,最高屏蔽效能达到49.49 dB。     

环氧树脂/石墨烯复合材料的制备及其性能

为提高环氧树脂的导电性能和电磁屏蔽性能,将石墨烯作为导电填料添加到环氧树脂中制备了环氧树脂/石墨烯复合材料,并研究了石墨烯含量对复合材料力学性能及微观形貌的影响。结果表明：添加石墨烯使复合材料的电导率和电磁屏蔽效率显著提高。石墨烯含量为10.0%(w)时,复合材料的电导率和电磁屏蔽效率分别为1.34×10^-3 S/m,2.95 dB;石墨烯含量为7.5%(w)时,复合材料的冲击强度为1.67 kJ/m²,较纯环氧树脂提高了50%。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料的制备及力学性能

使用熔融浸渍法制备了长玻璃纤维增强聚丙烯复合材料(LFTPP–G),研究了不同纤维含量、不同牵引速度及不同相容剂马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)添加量对复合材料力学性能的影响。结果表明,玻璃纤维在复合材料体系中起增强增韧作用,复合材料力学性能随纤维含量增加而升高;提高牵引速度可以提高生产效率,但复合材料的力学性能及纤维分散性能随之降低;相容剂PP-g-MAH的加入改善了玻璃纤维与树脂的界面结合。当使用自制的浸渍装置且玻璃纤维质量分数为50%、牵引速度为30 m/min、相容剂PP-g-MAH质量分数2%时,制得LFTPP–G具有较好的综合力学性能,其缺口冲击强度相较于纯聚丙烯树脂提高了1323%。     

碳纳米管对酚醛树脂/碳纤维复合材料力学性能的影响

利用碳纳米管(CNTs)对酚醛树脂(PF)进行改性,研究了CNTs含量对PF/碳纤维(CF)复合材料力学性能的影响。研究表明,CNTs能够明显提高PF/CF复合材料的力学性能,当CNTs的含量为0.5%时,复合材料的弯曲强度达到最大值(891.8MPa),与未加入CNTs时相比提高了168.4MPa,而弯曲弹性模量降低了9.5GPa;当CNTs的含量为1.5%时,复合材料的压缩强度、层间剪切强度、冲击强度均达到最大值,与未加入CNTs时相比,分别提高了10.4%、79.2%、71.9%。     

聚酰胺6/碳纳米管复合材料的电学性能研究

对碳纳米管(CNTs)进行有机化处理之后,采用原位聚合法制备了聚酰胺（PA）6/ CNTs复合材料。研究了CNTs含量、温度、频率等因素对复合材料电学性能、介电性能和电磁屏蔽性能的影响。结果表明,随着CNTs含量的增加,复合材料的体积电阻率和表面电阻率均下降,最显著情况分别下降了2、3个数量级;随着温度的升高复合材料的介电常数增大,增大趋势随CNTs含量的增加而急剧减小;复合材料的介电常数和介电损耗随着频率的升高变化幅度增大,频率在105.5～109 Hz范围内复合材料有一定的电磁屏蔽效能,随着频率的增大电磁屏蔽效果急剧减小,109 Hz以上几乎没有电磁屏蔽效果。     

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...     

玻纤增强聚酰胺6/蒙脱土复合材料的制备及其力学性能研究

通过螺杆挤出法制备了玻璃纤维增强聚酰胺6/蒙脱土复合材料,利用电子万能试验机对复合材料的力学性能进行了测量,并对实验结果进行了分析。结果表明,随着玻璃纤维含量的增加,聚酰胺6/蒙脱土/玻璃纤维复合材料的拉伸强度和冲击强度相应地增大,且长度为12mm的玻璃纤维增强的复合材料比6mm玻璃纤维增强的复合材料高;当玻璃纤维含量为10%(质量分数,下同)时,12mm玻璃纤维增强的复合材料的拉伸强度和冲击强度分别比聚酰胺6/蒙脱土复合材料提高了17.4%和84.1%。     

EOC-g-MAH共混增韧SGF/PP泡沫复合材料的制备及力学性能

采用型内二次发泡工艺制备了马来酸酐接枝乙烯-1-辛烯共聚物(EOC-g-MAH)共混增韧短玻璃纤维(SGF)/聚丙烯(PP)泡沫复合材料,考察了EOC-g-MAH含量对复合材料的泡孔形貌、微观结构和力学性能的影响。结果表明,EOC-g-MAH的引入改善了泡沫体的发泡效果,平均孔径减小约35%,泡孔密度提高近4倍且分布均匀。SGF与基体间的界面结合得到显著增强,且EOC-g-MAH在SGF表面形成了颗粒黏附结构,大幅提高了SGF/PP泡沫复合材料的冲击韧度,并在质量分数为8%时达到最大值,增幅为77%。随着EOC-g-MAH质量分数的增加,SGF/PP泡沫复合材料的抗弯强度先增加后降低,而压缩强度则呈近似线性下降的变化趋势。     

MWCNT/PUF复合材料的电磁屏蔽效能

将多壁碳纳米管(MWCNT)加入硬质聚氨酯泡沫塑料(PUF)中,研究了MWCNT/PUF复合材料的密度、电导率、压缩强度和电磁屏蔽效能(EMI SE)。结果表明,MWCNT/PUF复合材料的密度和压缩强度随MWCNT含量的增加先增大后减小;电导率和电磁屏蔽效能随MWCNT含量的增加而增大,低MWCNT含量时增长速率快。     

具有电磁屏蔽功能聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究

本文采用粉末浸渍工艺制得连续玄武岩纤维和不锈钢纤维增强聚苯硫醚预浸料,预浸料的编织物经层压成型制备了聚苯硫醚复合材料,对复合材料的力学和电磁屏蔽性能进行了研究。结果表明:不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料其力学性能和电磁屏蔽性能均优于铝箔与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料;当电磁波频率小于200 MHz时,复合材料的电磁屏蔽效能较高,不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料中不锈钢纤维质量分数(含量)为30%时,复合材料的电磁屏蔽效果达到较高值,当电磁波频率在200～1 500 MHz范围内,材料的屏蔽效能在20～30dB间波动。     

纳米SiO_2/酚醛泡沫复合材料的力学性能与形貌结构

以苯酚为溶剂,正硅酸四乙酯(TEOS)为硅源,采用溶胶-凝胶法制备了纳米SiO_2,将其引入到酚醛树脂中,最终制得改性酚醛泡沫。利用傅里叶变换红外光谱、扫描电镜、电子万能试验机等方法对泡沫材料进行表征。测试结果表明,纳米SiO_2与酚醛树脂成功发生反应形成共价键。扫描电镜显示,硅酯质量分数为5%时,泡沫具有最规整的形貌结构;同时,此添加量下的酚醛泡沫力学性能最优,压缩强度和弯曲强度较纯泡沫提高50%和95%。     

石墨-水泥基复合材料的制备与性能

为提高水泥基材料的抗电磁干扰性能,制备了石墨-水泥基复合材料,测试了材料的电阻率、电磁屏蔽效能和力学性能.结果表明:对石墨-水泥基复合材料,在一定范围内,随掺入的石墨质量分数(下同)的增加,材料电阻率呈下降趋势.石墨掺入量为5%～10%时复合材料电阻率下降非常明显,超过15%以后,电阻率变化已不太明显;随着石墨掺量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能也逐渐增大,石墨掺入量为15%时达到最大值,而抗折强度及抗压强度则随着石墨掺入量的增加有所下降.     

碳纳米管含量对聚酰亚胺/碳纤维复合材料性能的影响

以聚酰亚胺(PI)为基体、碳纤维(CF)和碳纳米管(CNTs)为复合增强体,采用热模压工艺制备了不同CNTs含量的PI/CF/CNTs复合材料。采用电子拉力机、动态热机械分析仪和热重分析仪研究了PI/CF/CNTs复合材料的力学性能、动态力学性能和热稳定性。结果表明,与未加CNTs的PI/CF复合材料相比,CNTs含量为PI质量的0.2%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的常温力学性能,其中常温拉伸强度提高19.5%,常温弯曲强度提高20.6%,常温层间剪切强度提高14.7%,玻璃化转变温度则由357℃提高到451℃;CNTs含量为PI质量的0.05%时,PI/CF/CNTs复合材料具有最佳的高温力学性能,其中400℃拉伸强度提高15.8%,400℃弯曲强度提高9.6%,400℃层间剪切强度提高12.8%。CNTs的添加对PI/CF/CNTs复合材料的热稳定性几乎没有影响。