炭黑/碳纤维/ABS电磁屏蔽复合材料的制备及其性能研究

采用硅烷偶联剂KH550改性炭黑(CB),浓硝酸氧化碳纤维(CF),将表面处理前后的炭黑和碳纤维与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂通过混炼挤出制备了电磁屏蔽复合材料,考察了炭黑、碳纤维含量及表面处理对复合材料体积电阻率和屏蔽效能的影响。实验结果表明,采用KH550改性炭黑可以达到改性目的,浓硝酸氧化碳纤维后,其表面接上了羰基和羧基。随着炭黑含量增加,复合材料的体积电阻率逐渐下降,且变化规律符合"渗滤效应",在100～1800MHz频率范围内,屏蔽效能逐渐增加,采用1%KH550改性炭黑后,导电性能和屏蔽效能均得到提高。加入碳纤维后,复合材料的导电性能和屏蔽效能均有较大提高,且含量为2%时,分别达到最大值,采用浓硝酸氧化碳纤维后,导电性能得到进一步提高,屏蔽效能提高了1dB左右。     

膨胀石墨/金属网/ABS复合材料电磁屏蔽性能的研究

以膨胀石墨(EG)和金属网(MN)作为电磁屏蔽基元材料与ABS树脂采用共混、挤出、热压等成型工艺制备了电磁屏蔽复合材料,研究了膨胀石墨的含量、处理方式、复合材料的厚度和金属网的目数对电磁屏蔽复合材料屏蔽性能的影响。结果表明,在膨胀石墨/ABS电磁屏蔽复合材料中,其电磁屏蔽效能随着膨胀石墨含量增加及复合材料厚度增加而增大,膨胀石墨经超声处理后,可以提高复合材料的屏蔽效能。在两种单层金属网/ABS电磁屏蔽夹层复合材料中,屏蔽效能并不随着金属网目数增加而增大。在30MHz～1.8GHz频率范围内,200目不锈钢网/ABS复合材料和100目铜网/ABS复合材料的屏蔽性能最好,最大屏蔽效能分别为76.1和70dB。在多相电磁屏蔽复合材料中,膨胀石墨/不锈钢网/ABS复合材料的屏蔽效能比不锈钢网/ABS复合材料高约5dB。     

镀金属玻璃纤维/ABS树脂复合材料制备及电磁屏蔽性能研究

通过热浸镀及化学镀方法制备了玻璃纤维/Al、玻璃纤维/Ni及玻璃纤维/Ni/Ni-Cu-P三种镀金属纤维,对其制备工艺、机理和性能进行了探讨.用上述三种金属化纤维与ABS树脂共混制备出导电复合材料,对复合材料的导电性及电磁屏蔽性能进行了初步研究.     

炭黑/ABS高密度复合体的电性能与电磁特性

高密度平板吸波材料由于体积小、能承载而受到越来越多重视.本文研究了炭黑含量和偶联剂对炭黑(CB)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)复合平板材料的导电性、电磁屏蔽性能以及不同厚度平板材料吸波效能的影响.结果表明复合平板的体电阻率随炭黑含量的增加而降低,在15%(质量分数)时出现渗滤值,当炭黑含量达到30%(质量分数)时,体积电阻率达到最低值,约为103Ω·cm,而屏蔽效能随炭黑含量的增加而增加.而10%偶联剂的加入使得体电阻率增加,屏蔽效能降低.3mm厚复合平板的吸波效能随炭黑含量的增加吸收峰值也随之增加,而6mm厚时,20?复合平板吸收峰值达到最大21.76dB.偶联剂使吸波效能在不同炭黑含量显示出不同的趋势:当炭黑含量较小(5%和10%)时,偶联剂加入降低了平板的吸收衰减;当炭黑含量较大(20%和30%)时,偶联剂却使得吸收衰减峰值大大增加,有效频段也随之拓宽.     

ABS/Cu-Ni电磁屏蔽复合材料的研制

介绍了电磁屏蔽原理及在ABS塑料上获得Cu-Ni双镀层的电镀工艺方法,对镀层的性能也进行了研究。结果表明,ABS/Cu-Ni复合材料的镀层结合牢固,是一种性能优异的电磁屏蔽材料。     

(聚丙烯-炭黑)/聚丙烯层状复合材料的结构和电磁屏蔽性能

利用微层共挤出设备,制备了导电层(炭黑(CB)填充聚丙烯(PP)-20%CB)和绝缘层PP叠合的层状复合物,同时制备了PPCB普通共混物。比较了层状材料与普通共混材料在结构形态、电学性能、力学性能和电磁屏蔽性能方面的差异。研究发现,层状材料的导电性和电磁屏蔽性能均优于普通共混样,前者的体积电阻率和屏蔽峰值分别为1.96×103Ω·cm和48 dB,后者相应值分别为12.53×106Ω·cm和28 dB。力学性能测试表明,层状材料的断裂伸长率和拉伸强度(分别为654.52%,26.37 MPa)也优于普通共混材料(188.11%,24.78 MPa)。     

单壁碳纳米管无纺布/环氧树脂复合材料的电磁屏蔽性能

采用一种导电材料预制体-单壁碳纳米管(Single-wall carbon nanotube,SWCNT)无纺布与环氧树脂复合制备了电磁屏蔽复合材料,并对所制复合材料的电磁屏蔽性能进行了表征。结果表明:所制复合材料对电磁波的屏蔽效率随SWCNT无纺布厚度的增加而增加。在较低的SWCNT无纺布填加量下所制复合材料可以实现对低频电磁波较高的屏蔽效率。不同于填加粉体导电材料所制电磁屏蔽复合材料,作为导电材料预制体使用的SWCNT无纺布是一个独立的整体导电薄膜,可以直接引入到基体当中,不存在分散问题。并且通过简单的导电预制体多层叠加的方式即可实现复合材料更高的屏蔽效率。     

多壁碳纳米管/聚乙烯醇复合材料电磁屏蔽性能研究

通过熔融共混、流延成膜法制备了多壁碳纳米管/聚乙烯醇(MWCNTs/PVA)复合材料,并研究了碳纤维作为增强体的作用。扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、热重分析表明:MWCNTs在PVA基体中均匀分散且形成了良好的空间导电网络;MWCNTs的加入会使吸收峰转移并与PVA发生键合反应;MWCNTs/PVA复合材料具有优异的热稳定性,热分解温度低于105℃时只有少量水分蒸发。导电性和电磁屏蔽测试表明,MWCNTs/PVA复合材料电磁屏蔽性能随其导电性的增强而提高,MWCNTs质量分数为1.2%的复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段上具有良好的屏蔽性能,当干扰电磁波频率为13.3GHz时,其屏蔽效能为36.7dB。碳纤维可以增强MWCNTs/PVA复合材料的屏蔽性能,MWCNTs质量分数为0.6%的碳纤维增强MWCNTs/PVA复合材料样品,在干扰电磁波频率为1~18GHz频段时,其电磁屏蔽效能大于40dB。     

水曲柳单板化学镀铜制备电磁屏蔽复合材料的研究

以次亚磷酸钠为还原剂,在水曲柳单板表面化学镀铜制备电磁屏蔽复合材料.研究了镀液温度和pH值对镀层成分及电性能的影响.分别采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDAX)和X射线衍射(XRD)分析化学镀铜单板的表面形貌、镀层成分和晶体结构.用低电阻测定仪和频谱仪分别测定了复合材料的表面电阻及电磁屏蔽效能.实验结果表明,镀铜单板依然保持木材的孔隙结构,但表面已完全被镀层所覆盖.施镀过程中,温度和pH值对镀层成分、表面性貌及电性能均有一定的影响.过高或过低的温度和pH值对Cu的沉积均是不利的.温度和pH值分别控制在70℃和9.8左右制得的镀铜水曲柳单板的表面电阻率较低,电磁屏蔽效能较高,镀层铜为单质铜,夹杂少量Ni,P,Cu2O,排列相对紧密.横纹和顺纹的表面电阻率分别为0.139Ω/cm2和0.111g2/cm2,在频率为10kHz～1.5GHz范围内,电磁屏蔽效能约55～60dB.     

层状PPGr/PP复合材料的结构和电磁屏蔽性能

利用共挤出设备,制备了导电层(石墨填充聚丙烯PPGr)和绝缘层(聚丙烯PP)叠合的层状复合物,同时制备了PPGr普通共混物。比较了层状材料与普通共混材料在结构形态、电学性能、力学性能和电磁屏蔽性能方面的差异。研究发现,普通共混物电阻率为2.04×103Ω.cm时,在低频区(500 MHz~2 GHz)和中间频段区(2 GHz~18 GHz)内的最大屏蔽值都为34dB,而层状材料电阻率为2.79×105Ω.cm时,在上述频率区间的屏蔽效果分别达到49dB和56dB。力学性能测试表明层状材料的断裂伸长率和拉伸强度也优于普通共混材料。文中提出了层状复合物中电磁波的内部多重反射机理来解释这一实验现象。     

电磁屏蔽复合材料电磁屏蔽效能探讨

电磁屏蔽材料目前向着薄、轻、宽、高的方向发展,复合材料已逐渐取代单一材料成为电磁屏蔽研究的主要方向.以机械复合材料为基础,研究高导电材料+高导磁2层复合材料与高导电材料+高导电材料+高导磁材料3层复合材料电磁屏蔽效能的差别.研究结果表明,2层复合材料高导电材料一侧增加1层高导电材料对电磁屏蔽性能的提高非常有限.     

多功能聚吡咯/聚酰亚胺电磁屏蔽复合膜的制备与性能研究

目的 开发具有优异屏蔽效率、轻质且热稳定性良好的电磁屏蔽材料。方法 以聚酰亚胺(PI)为聚合物基体,聚吡咯(PPy)为添加相,采用静电纺丝-低温原位聚合技术制备PPy/PI电磁屏蔽复合膜。通过在薄膜内部的多孔结构中构建致密的导电网络,赋予复合膜优异的导电性和高效的电磁屏蔽效能。结果 在聚合PPy浓度为0.1 mol/L时,复合膜的电导率和电磁屏蔽效能分别为2.23 S/cm和26.04 dB,且其单位厚度电磁屏蔽效能可达到110.81 dB/mm,展现出优异的电磁屏蔽性能。结论 PPy/PI复合纤维膜表现出良好的力学性能(拉伸强度为11.73 MPa)、优异的热稳定性(>400 ℃)和力学传感性能,具备在恶劣环境下广泛应用的潜力。     

镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能研究进展

航空航天、信息通信等领域不断发展,随之产生的电磁干扰也逐渐被人们重视,面对电磁屏蔽材料兼顾结构轻量化的功能/结构一体化发展趋势,已经有越来越多的研究者将关注点放在了镁合金及其复合材料上。镁合金作为一种密度极低的金属材料,具有较高的比强度和比刚度、优异的阻尼和电磁屏蔽性能,以镁合金为基体制备复合材料可进一步提升材料的综合性能,兼具高导电性、导热性和优异力学性能的碳纳米管（CNTs）、纳米石墨烯（GNPs）等纳米碳基材料和具有特殊空心结构的粉煤灰球（FACs）均可作为镁合金复合材料的增强体,综合提升材料的力学和电磁屏蔽性能。目前,针对镁合金及其复合材料的电磁屏蔽性能研究主要集中于合金化元素选择及成分设计、热处理及加工工艺、晶粒尺寸、织构及相分布、复合材料体系设计等方面。从电磁屏蔽原理出发,综述了近年来镁合金及其复合材料电磁屏蔽性能的研究,主要对镁合金及其复合材料导电、导磁性的影响因素进行了介绍,并讨论了作为复合材料提升镁合金电磁屏蔽性能的机理,最后针对这类轻量化电磁屏蔽结构材料的应用前景进行了展望。     

碳纤维对水泥基复合材料电磁屏蔽性能的影响

本文根据电磁屏蔽原理,对掺有短切碳纤维(CF)的水泥基复合材料的电磁屏蔽性能进行了实验研究.结果表明:碳纤维水泥基复合材料在频率为9KHz～1.5GHz范围内具有良好的屏蔽效果.同时分析了碳纤维对水泥基复合材料屏蔽性能的影响机制.     

电磁屏蔽导电复合塑料的研究现状

在研究电磁屏蔽的原理和电磁屏蔽效能的基础上,论述了复合型电磁屏蔽塑料的特性,并重点讨论了复合型电磁屏蔽塑料的导电机理和影响因素,展望了其研究方向及发展趋势.     

电磁屏蔽导电涂料的研究进展

简要概述了电磁屏蔽理论及掺合型导电涂料导电机理,论述了电磁屏蔽导电涂料的种类、目前的发展现状及未来的发展方向.     

化学镀制备电磁屏蔽用导电复合填料的研究进展

介绍了化学镀的基本原理和主要特点,重点阐述了以金属、无机非金属、聚合物等粉料为基体,采用化学镀技术制备具有不同粒度、密度、长径比、导电性、电磁屏蔽效能和抗氧化性的电磁屏蔽用金属包覆型导电复合填料的国内外研究现状和进展,分析比较了这3类电磁屏蔽用导电复合填料的优缺点,指出其目前还存在电磁阻抗不匹配、电磁综合性能不高和表面性质差异过大的主要问题,建议今后还需进一步研究复合填料组成、化学镀配方和工艺等,以研制出性价比更高的电磁屏蔽用复合填料。     

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。     

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。     

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。