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。     

ABS/镀镍碳纤维复合材料电磁屏蔽特性研究

采用热压工艺制备了镀镍碳纤维(CF)增强(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)复合材料,研究了CF长度及含量对其电磁屏蔽特性的影响。结果表明,制得的镀镍CF镀层均匀、连续,且沿CF径向分布有大量沟槽;CF长度以2～4mm为宜,随着CF含量的增加,复合材料的电磁屏蔽效能提高,当CF质量分数为20%时,ABS/镀镍CF复合材料在0.03～1.2GHz频率范围内的电磁屏蔽效能均在83dB以上。     

碳纳米管填充聚合物基复合体系的电磁屏蔽性能

为防止和减轻电磁波的危害,研制电磁屏蔽材料有重要的实际意义.分别以聚碳酸酯(PC)以及聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(PC/ABS)为基体,以多壁碳纳米管(MWCNT,muliti-walled carbon nanotubes)为主要导电材料,采用熔融法制备填充型复合材料,并对其流变性能和电磁屏蔽效能(SE,shielding effectiveness)进行测试.复合体系在2.5%～3.0%的填充分数内发生了流变逾渗过程.研究制备SE大于35 dB的复合材料,达到民用屏蔽材料的实用标准.     

不锈钢纤维填充ABS的制备与性能研究

制备了不锈钢纤维(SSF)填充(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS)导电工程塑料,研究了材料的屏蔽效能、网络结构、物理力学性能及加工性能。结果表明,SSF长径比和接触面积越大,搭接与分散越好,可获得越高的导电性能和屏蔽效能。随着SSF添加量的增加,材料的屏蔽效能显著提高,但其加工性能及冲击强度降低。     

镀覆工艺对镀镍铝粉/硅橡胶复合材料电磁屏蔽性能的影响

采用不同镀覆工艺(置换法、还原法和先置换后还原法)制备镀镍铝粉,研究镀覆工艺对镀镍铝粉/甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)复合材料电磁屏蔽性能的影响。结果表明:采用置换法制备的镀镍铝粉镍镀层厚度较小;采用还原法制备的镀镍铝粉镀层结合强度较低;采用先置换后还原法制备的镀镍铝粉镀层厚度较大,镀层结合强度较高;采用先置换后还原法制备的镀镍铝粉/MVQ复合材料电磁屏蔽性能优异,在30～3 000 MHz频段内,其电磁屏蔽效能在55～95 dB之间。     

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。     

焦炭-水泥基复合材料电磁屏蔽性能的研究

研究了焦炭和碳纤维的掺量,焦炭细度,减水剂,样品厚度对材料电磁屏蔽性能的影响。分别利用两电极法和同轴电缆法测试了材料的电阻和电磁屏蔽效能。研究结果表明,增加焦炭的掺量对水泥基材料导电性能的影响不显著,但增加焦炭细度能明显提高水泥基材料的导电性能;而样品厚度对水泥基材料的电磁屏蔽性能影响不大;焦炭-水泥基材料掺入碳纤维后能使材料的导电性能和电磁屏蔽性能明显提高。     

CF/ASA复合材料的电磁屏蔽性能影响因素

通过填料分散复合法制备CF/ASA(苯乙烯、丙烯晴和丙烯酸酯类橡胶体的接枝共聚物)复合材料,研究CF的长度及含量对复合材料电磁屏蔽效能的影响,并且,对其导电性和微观形貌进行表征。激光共聚焦显微镜研究结果显示,复合材料内部碳纤维分散均匀,碳纤维之间相互搭接形成了较好的导电网络。分析表明,随着导电性的提升,复合材料电磁屏蔽性能逐渐提升;随着纤维含量的增加,复合材料的膜电阻逐渐减小,其电磁屏蔽效能得到提高,当碳纤维含量为29%、碳纤维长度为6 mm的复合材料样品膜电阻最小,其值为23.36Ω/sq,而有效屏蔽带宽达到最大,其值为6 GHz,电磁屏蔽性能最优。电磁波频率在10～15 GHz范围内,复合材料具有较好的电磁屏蔽性能,并且,碳纤维长度越长,复合材料电磁屏蔽效能越好。     

硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料的研发

以甲基乙烯基硅橡胶生胶为基胶,添加含氢硅油、铂金催化剂等,采用压延工艺制得1~3 mm厚硅橡胶片材;以硅烷偶联剂改性石墨烯并与胶粘剂混合制得涂料,喷涂在硅橡胶片材表面,制得硅橡胶-石墨烯层结构绝缘电磁屏蔽材料。该材料初始电磁屏蔽效能可达82 d Bm,拉伸强度6.5 MPa,电气强度25.3 k V/mm,经紫外光及热老化后,电磁屏蔽效能、力学性能及绝缘性能虽有不同幅度的下降,但仍能满足10 k V带电作业机器人外绝缘及电磁屏蔽应用需求。     

多层纤维增强环氧树脂复合材料结构设计与电磁屏蔽效能预测模型

构建渐进导电网络结构是一种降低导电材料电磁波反射率的有效策略。利用芳纶纤维(AF)、还原氧化石墨烯负载芳纶纤维(rGO@AF)与碳纤维(CF),制备多层纤维增强环氧树脂复合材料(AF/rGO@AF/CF/EP),研究CF/EP和AF/rGO@AF/CF/EP的电磁屏蔽性能。通过单层纤维的电磁参数和电导率预测,得到多层纤维增强环氧树脂复合材料电磁屏蔽效能的简化模型。结果表明：单层CF/EP的反射损耗效能(SER)为12.3 dB,总电磁屏蔽效能(SE_T)为40.2 dB,与之相比,AF/rGO@AF/CF/EP的SER降至9.6 dB,SE_T提高至43.6 dB,说明梯度导电网络结构在保证材料屏蔽效能的同时降低复合材料的反射损耗。利用简化模型得到AF/rGO@AF/CF/EP的电磁屏蔽效能为42.6 dB,表明该模型准确预测多层结构复合材料的电磁屏蔽性能。     

镀镍碳纤维/镀镍石墨粉填充PC/ABS复合材料导电性能研究

将导电填料镀镍碳纤维(NiCF)和镀镍石墨粉填充到PC/ABS共混物中,制备一种填充型导电复合材料,分析了NiCF与镀镍石墨粉的含量及NiCF长度对复合材料导电性能的影响。结果表明,随着NiCF和镀镍石墨粉含量的增加,复合材料的体积电阻率会降低,即导电性能得到提高;与镀镍石墨粉相比,NiCF对复合材料导电性的影响更显著;PC/ABS/NiCF/镀镍石墨粉复合材料存在渗滤效应,NiCF含量在10%~15%范围内时,材料的体积电阻率急剧下降,导电性能迅速提高;复合材料颗粒长度为10 mm左右时,材料的导电性能最佳。     

LDPE/不锈钢纤维电磁屏蔽材料的性能研究

以不锈钢纤维作为导电填料，添加到低密度聚乙烯（LDPE）中，制备了一种电磁屏蔽材料。分析了不锈钢纤维的加入对复合材料电磁性能、导电性能和力学性能的影响。结果表明，LDPE/不锈钢纤维复合材料的电磁屏蔽效能与不锈钢纤维的长径比成正比，添加了长径比大的不锈钢纤维的LDPE的导电性能更佳。随着不锈钢纤维用量的增加，LDPE／不锈钢纤维复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都有较大幅度的下降。     

镀镍填料/甲基乙烯基硅橡胶导电复合材料的制备与性能研究

采用镀镍石墨(NCG)和镀镍碳纤维(NCF)并用填充甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)制备导电复合材料,并对其导电性能、导电稳定性、硫化特性和物理性能进行研究。结果表明:与NCG/MVQ复合材料相比,NCG/NCF/MVQ复合材料能以较小填料用量达到相同的体积电阻率,且物理性能更好;NCG/NCF/MVQ复合材料的导电稳定性下降。     

Ni/GFF/EP导电复合电磁屏蔽材料的制备及性能

采用化学镀法在玻璃纤维织物(GFF)上制备出镀镍玻璃纤维织物(Ni/GFF),将Ni/GFF作为导电填料与环氧树脂(EP)复合,制备了镀镍玻璃纤维织物/环氧树脂复合材料(Ni/GFF/EP)。对还原剂浓度、主盐液浓度、氨水浓度、化学镀反应时间等工艺参数对Ni/GFF导电性的影响进行研究,优化了化学镀工艺。研究了GFF镀镍改性对复合材料力学性能的影响以及Ni/GFF复合环氧树脂前后的屏蔽效能。结果表明,Ni/GFF/EP复合材料的体积电阻率为5.06×10~(-3)Ω·cm,弯曲强度为230 MPa,冲击强度为11.56 kJ·m~(-2),屏蔽效能为67 dB~77 dB。     

镀镍碳纤维-芳纶纤维增强复合材料性能研究

试验选用碳纳米管分散到树脂中作为吸收剂,选用芳纶纤维作为吸波层增强纤维,镀镍碳纤维作为反射层增强体,用热压罐工艺制备复合材料板材。主要对复合材料的吸波性能、屏蔽效能、密度、拉伸强度进行了测试。结果表明,用芳纶纤维/镀镍碳纤维作为增强纤维、碳纳米管作为吸收剂制备的复合材料,在8.1GHz-12.4GHz频段内反射率小于-10d B,峰值达到15.59d B;在10GHz的屏蔽为98d B;密度为1.51g/cm~3;拉伸强度为573MPa。可以广泛用于设备舱的外蒙皮材料,具有很好的隐身和防电磁泄露性能。     

基于环境噪声的城市景观复合材料的屏蔽性能研究

采用电沉积工艺制备了表面镀Fe-Ni的碳纤维(Fe-Ni-CFs),并采用热压成型法将丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、Fe-Ni-CFs和不锈钢纤维(SSFs)共混制备了复合材料,研究了不同碳纤维复合材料的显微形貌和电磁屏蔽性能。结果表明,经过丙酮20h浸泡+380℃/30min氧化处理后的碳纤维表面粗糙度增大,纵向分布的沟槽最深且沟槽宽度最大。质量分数25%Fe-Ni-CFs/ABS复合材料的表面电阻和体电阻都要小于12.5%Fe-Ni-CFs+12.5%SSFs/ABS复合材料;在测试频率范围内,25%Fe-Ni-CFs+ABS复合材料的屏蔽值最大可达52dB,明显高于15%CFs+ABS和15%Fe-Ni-CFs+ABS复合材料,而25%Fe-Ni-CFs/ABS复合材料的屏蔽值都要高于12.5%Fe-Ni-CFs+12.5%SSFs/ABS复合材料,25%Fe-Ni-CFs+ABS复合材料具有最优的电磁屏蔽性能。     

PP/POE/CB半导电屏蔽复合材料的制备和性能

研究了导电炭黑含量和聚乙烯-辛烯弹性体接枝马来酸酐(POE-g-MAH)的加入对热塑性半导电屏蔽材料,即聚丙烯烯/聚乙烯-辛烯弹性体/炭黑(PP/POE/CB)复合体系的体积电阻率和力学性能的影响,并通过扫描电镜(SEM)分析了POE-g-MAH的加入对PP基热塑性半导电屏蔽复合材料断面形貌的影响。利用转矩流变仪对复合材料的流变性能进行了研究。结果表明,PP/POE/CB热塑性半导电屏蔽复合材料的逾渗现象与炭黑粒子在聚合物基体中的分布状态有关,POE-g-MAH的加入可以进一步降低复合材料的体积电阻率;随着导电炭黑含量的增加,复合材料的拉伸强度均呈现先增加,后降低的趋势,当炭黑用量为30%时,拉伸强度达到最大值。PP/POE/CB热塑性半导电屏蔽复合材料具有较高的导电性能、力学性能、较高的熔体流动速率及良好的加工流动性。     

硫化体系对导电炭黑填充NBR胶料性能的影响

研究普通硫化(CV)体系和有效硫化(EV)体系对导电炭黑填充NBR胶料性能的影响.结果表明.当导电炭黑用昔相同时,导电炭黑在CV体系胶料中的分散性优于EV体系胶料;CV体系胶料的硬度、拉伸强度、撕裂强度及体积电阻率均小于EV体系胶料,电磁屏蔽效能高于EV体系胶料.     

聚氯乙烯/炭黑电力屏蔽材料的制备及性能分析

采用熔融共混法制备了聚氯乙烯/炭黑(PVC/CB)复合材料,分析了CB经KH550改性前后对复合材料性能的影响,并进一步研究了CB的用量对复合材料力学性能、体积电阻率、电磁屏蔽性能及热性能的影响。结果表明:随着CB用量的增多,复合材料的拉伸强度逐渐提高,在CB用量为25%时达到最大值,继续增大CB用量,拉伸强度降低;PVC/MCB的拉伸强度优于PVC/CB;体积电阻率则随着CB的增加逐渐降低,在CB用量达到25%时,该值突然显著降低,在复合材料内部发生了导电渗逾。PVC/MCB的电磁屏蔽性能明显优于PVC/CB复合材料,CB在25%的填充量下可以形成完善的导电网络,复合材料具有较好的电磁屏蔽性能。最终确定CB填充量为25%,可以制得综合性能优异的PVC/MCB导电聚合物屏蔽材料。     

碳纤维/芳纶复合纸的结构和性能

研究了不同分散剂对碳纤维浆料的分散效果，结合光学显微镜(LM)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析仪(TGA)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)和纸页力学性能测试等方法系统研究了碳纤维/芳纶复合纸的微观形貌、热力学行为，并分析了碳纤维/芳纶复合纸的力学性能，建立了碳纤维/芳纶复合纸内部碳纤维含量与介电性能的函数关系，为电磁屏蔽领域提供了具有吸波性能的纸基功能材料。实验结果表明，碳纤维/芳纶复合纸内纤维分布均匀、热稳定性较好、力学性能好、电磁性能稳定可控。