炭纤维及其复合材料的吸波性能和吸波机理

炭纤维和炭纤维复合材料在隐身技术中已经得到了广泛应用。通过分析连续炭纤维、短切炭纤维、螺旋形炭纤维、异形截面炭纤维、掺杂改性炭纤维及其复合材料的微波电磁特性和吸波性能,探讨了以上几种炭纤维的吸波机理,其中螺旋形炭纤维和异形截面炭纤维是最有发展前景的两种吸波炭纤维。     

平面等角螺旋天线阵列/树脂复合材料的吸波性能研究

研究了含平面等角螺旋天线阵列复合材料的微波吸收特性,并对天线阵列的吸波机理进行了初步的探讨。结果表明:含平面等角螺旋天线阵列复合材料的吸波性能与天线的起始半径、外半径和两臂间电阻阻值密切相关,经合理设计,吸波材料的有效带宽达6.64GHz,最大吸收峰值-19dB。     

碳纳米管加载量对复合材料吸波性能的影响

将不同质量分数的碳纳米管和环氧树脂充分混合，制成复合吸波涂料并涂覆在铝板上制成吸波涂层。采用TEM对碳纳米管的形貌进行观察。使用反射率扫频测量系统HP8757E标量网络分析仪检测复合材料的吸波性能。结果表明，复合材料在2GHz～18GHz均有良好的吸波性能。碳纳米管加载质量分数为8％和10％时，复合材料吸波性能最佳。8％碳纳米管加载量，峰值最大，达到～22．55dB，波峰出现在12．32GHz，带宽分别为2．56GHz（R〈-8dB）和4．00GHz（R〈-5dB）。10％碳纳米管添加量，带宽最大，分别达到2．80GHz（R〈-8dB）和7．00GHz（R〈-5dB），波峰出现在13．67GHz，峰值为-14．59dB。     

改性双马来酰亚胺树脂及其复合材料的性能

本文用二苯甲烷型双马来酰亚胺和邻－二烯丙基双酚Ａ反应合成了改性双马来酰亚胺树脂，并对树脂的固化及流变特性进行了表征，同时测定了固化树脂的热性能、机械性能和电学性能，也初步测试了树脂的单向碳纤维复合材料的力学性能。     

氧化石墨烯/双马来酰亚胺树脂纳米复合材料的制备及性能

通过溶剂超声剥离法制备氧化石墨烯/双马来酰亚胺(BMI)树脂纳米复合材料。采用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和热重分析(TGA)对纳米复合材料进行表征,并对其力学性能进行研究。结果表明,在N,N-二甲基甲酰胺中超声能有效地将异氰酸苯酯改性的氧化石墨剥离成氧化石墨烯薄片;这种纳米复合材料比BMI树脂具有更好的力学性能和耐热性能,当氧化石墨烯含量为基体树脂的1%时,其拉伸强度、弯曲强度和冲击强度分别为87.7 MPa、142.1MPa、15.9 kJ/m2,当氧化石墨烯含量为1.25%时,其1000℃时的残炭率达41.3%。     

碳化硅颗粒填充的碳纳米管/环氧树脂复合材料的吸波性能

以碳纳米管、碳化硅颗粒为原料制备环氧树脂复合吸波材料,并对其吸波性能进行测试,研究了碳纳米管、碳化硅颗粒含量与复合材料吸波性能的关系.结果表明碳纳米管、碳化硅颗粒的含量对复合材料的吸波性能有较大影响.随碳纳米管含量的增加,碳纳米管/环氧树脂复合材料的吸波性能先提高后降低,碳纳米管含量存在最佳值(12%,质量分数).将碳...     

碳纳米管及炭纤维协同强韧双马来酰亚胺树脂复合材料

采用氨基化碳纳米管(CNTs)强韧双马来酰亚胺树脂(BMI)基体树脂,制备碳纳米管/炭纤维(CNT/CF)协同增强BMI的三相复合材料。结果表明,乙二胺以共价键的形式接枝到了MWCNTs表面,MWCNTs-NH2表面的N元素质量分数达3.53%;质量分数为0.5%MWCNTs-NH2的三相复合材料的弯曲模量、弯曲强度及冲击强度分别为43.85 GPa、1 160.62 MPa和28.50 kJ/m2,与CF/BMI复合材料相比,分别提高了49.56%、17.41%和19.65%。     

双层结构型吸波复合材料的制备与吸波性能研究

依据传输线理论和阻抗匹配原则,设计并制备了一种以磁性金属微粉为面层、多壁碳纳米管为底层、玻璃纤维布为环氧树脂基体增强体的低频段双层结构型吸波复合材料。采用透射电镜和扫描电镜对多壁碳纳米管和磁性金属微粉的微观形貌进行了表征,采用HP8722ES矢量网络分析仪测量了材料在2～18GHz频率范围内的复介电常数和复磁导率,采用弓形法测试了复合材料在2～8GHz扫频范围内的反射率特性。研究表明,该双层结构型吸波复合材料在低频S波段具有良好的吸波效果,当其匹配厚度为dm=4.0mm时,最大吸收峰在3.08GHz时达到-17dB,反射率小于-10dB的频宽为1.82GHz。     

二硫化钼/多壁碳纳米管/天然橡胶复合材料制备及吸波性能研究

采用机械共混法,以天然橡胶(NR)为基体、多壁碳纳米管(MWCNTs)和二硫化钼(MoS_2)为填料,制备了MWCNTs/NR、MoS_2/NR和MWCNTs/MoS_2/NR 3种复合材料,通过扫描电镜、高阻计、矢量网络分析仪和橡胶拉伸试验机分别对复合材料形貌、电导率、电磁参数和力学性能进行表征。结果表明,(1)填料在MWCNTs/MoS_2/NR复合材料中的分散最好;(2) MWCNTs的加入,使得复合材料的电导率增大;(3)随厚度的增加,复合材料反射峰值对应的频率逐渐向低频方向移动。MWCNTs/MoS_2/NR复合材料的吸波性能最佳,反射损耗为-29.59 dB,分别是MWCNTs/NR、MoS_2/NR的6.9和17.0倍,有效吸收频宽为3.12 GHz;(4)MWCNTs/MoS_2/NR的拉伸强度最高,与填料在基体中的分散好有关。MWCNTs与MoS_2在NR中相互促进分散,形成多重损耗机制,优化了复合材料的吸波、导电、力学等多项性能。     

碳纳米管吸波材料研究进展

介绍了碳纳米管的结构和性能特点,归纳和分析了碳纳米管吸波材料的最新进展,并提出了现有研究中存在的不足及进一步研究的方向。目前碳纳米管吸波材料的研究主要集中在不同结构碳纳米管吸波材料、磁性金属/碳纳米管复合吸波材料、稀土/碳纳米管复合吸波材料、铁氧体/碳纳米管复合吸波材料、聚合物/碳纳米管复合吸波材料以及陶瓷/碳纳米管复合吸波材料。对碳纳米管进行形貌控制、结构优化、表面修饰、复合掺杂改性以及界面结合和耐温性能的强化,是碳纳米管吸波材料今后的发展方向。     

Co@CNT复合电磁波吸收剂的制备及其吸波性能

以石墨相氮化碳(g-C₃N₄)和六水合硝酸钴为原料制备Co@CNT复合电磁波吸收剂,调节Co元素含量以提高其电磁波吸收性能。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、拉曼光谱、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和透射电镜(TEM)等手段表征其微结构和物相组成,使用矢量网络分析仪测量复合物电磁参数并进行Matlab模拟得到反射损耗图。结果表明,Co@CNT-1与石蜡质量比为1：3的材料,其吸波性能最优,厚度为4.1 mm时对电磁波的吸收最强,最小反射损耗(RL_min)为-45.5 dB;厚度仅为1.5 mm的材料,有效吸收带宽(RL<-10 dB)最大为4.42 GHz。     

CNTs/Ferrite/PVDF复合材料的电磁波吸收特性

本文采用水热合成法在碳纳米管(CNTs)表面包覆了一层组分为Ni0.2Cu0.2Zn0.6Fe.1.96O4的尖晶石型纳米铁氧体(Ferrite)颗粒,并应用共混法制备了碳纳米管/铁氧体/聚偏二氟乙烯(PVDF)三相复合材料.使用矢量网络分析仪在8-18GHz的频率范围内对复合材料的复介电常数和复磁导率进行了测试,并由此计算出复合材料的反射损失率.测试结果表明,复合材料在宽约为几个GHz的频段内反射损失超过了10dB,碳纳米管/铁氧体/聚偏二氟乙烯复合材料呈现出非常良好的电磁波吸收性能.     

聚丙烯腈基碳纳米管复合材料的制备及其表征

碳纳米管添加到聚合物中对其结构和性能都有深远的影响,本文通过浓硝酸对碳纳米管改性后,采用水相沉淀聚合的方法制备了聚丙烯腈/碳纳米管复合材料,同时研究了碳纳米管经过浓硝酸处理后其化学结构的变化;探讨了碳纳米管对聚丙烯腈复合材料热学和结晶性的影响。研究表明,浓硝酸常温处理不仅能除去杂质,还可以在碳纳米管表面引入羧基等含氧基团;加入碳纳米管后,聚丙烯腈的预氧化温度有一定程度的提前,放热量明显降低,同时对聚合物的结晶度也有一定程度的影响。     

碳纳米管/高分子复合材料的制备及应用研究进展

将碳纳米管掺杂到聚合物母体中形成的碳纳米管/高分子复合材料具有良好的力学、导电和非线性光学性质。在聚合物中添加少量碳纳米管可以明显改变聚合物的结晶和形貌。大量研究表明,这些复合材料在诸如太阳能电池、有机发光器件、光限幅、光学开关、防护涂料以及人造肌肉等方面具有潜在的实际应用价值。文中介绍了碳纳米管/高分子复合材料的制备方法及其在高科技领域中的应用潜能。     

活性炭纤维/树脂复合吸波材料的研究

研究了活性炭纤维/树脂吸波复合材料的微波吸收特性.实验结果表明:活性炭纤维吸波材料的吸波性能与吸波层中纤维的含量、分布方式密切相关.在本实验条件下吸波层中四个结构层纤维含量(质量分数)分别为0.2%,0.4%,0.6%和0.8%时,材料在4.2～18GHz频率范围内对电磁波有-10dB以下的吸收,7.12GHz时取得最...     

双马来酰亚胺复合材料Z-pin制备及性能研究

采用拉挤成型工艺制备了一种基于双马来酰亚胺树脂的微径炭纤维复合材料细杆(Z-pin),通过差示扫描量热方法(DSC)研究了双马来酰亚胺树脂的固化反应特性,并由此确定其拉挤工艺参数.通过动态热机械分析仪测定了双马来酰亚胺树脂的玻璃化转变温度,结合复合材料Z-pin纤维体积含量及层间剪切强度对比分析发现,双马来酰亚胺树脂基...     

Preparation and Crystallization of Carbon Nanotube/maleic Anhydride-grafted Polypropylene Composites

Carbon nanotube （CNT）/maleic acid anhydride （MAH）-grafted polypropylene （PP） composites were prepared by in situ grafting method. Infrared spectroscopy showed that the CNTs were linked to PP by MAH grafting. The microstructures and calorimetry analysis indicated that the crystallization behaviors of the filled and unfilled PP were quite different. The addition of CNTs dramatically reduced the spherulite size, increased crystallization rate and improved the thermal stability of PP. These results confirmed the expected nucleant effect of CNT on the crystallization of PP. Scanning and transmission electron microscopy showed that the CNTs were dispersed homogeneously, indicating that the original CNT bundles were separated into individual tubes by the grafting.     

碳基吸波材料的研究进展

传统吸波材料由于密度大、吸收频带窄使其应用受到限制,新型吸波材料的探索和研究将会成为吸波材料领域的主要发展方向。碳材料以其独特的物理化学性能一直备受关注。先进碳材料已成为新材料领域的发展重点。碳材料是最早用来吸收电磁波的材料之一,近年来碳基吸波材料的性能不断提高并应用于更多领域。介绍了碳基(石墨、炭黑、碳纤维、碳纳米管)吸波材料的性能,分析了各种吸波材料的主要特点,总结了近年来国内外碳基吸波材料的研究进展及发展趋势,展望了碳基吸波材料的发展前景。