碳系电磁屏蔽高分子复合材料研究进展

碳系电磁屏蔽复合材料是屏蔽材料的重要分支。本文阐述了电磁屏蔽材料的屏蔽原理，主要介绍了碳系复合型电磁屏蔽材料的分类和研究进展，并分析了其未来的改善措施及发展重点。     

复合碳系导电油墨的制备及性能研究

目的 研究碳纳米管与石墨烯对复合碳系导电油墨性能的影响,开发性能优异的导电油墨。方法 分别探究碳纳米管管径尺寸、碳纳米管与石墨烯的配比、油墨中的碳质量分数及油墨涂层厚度对复合碳系导电油墨导电性的影响,并基于实验数据对各影响因素拟合出相应的预测模型。最终确定油墨的优选配比,并对采用优选配比制备的导电油墨涂层进行电热转换测试。结果 由石墨烯和管径尺寸为25nm的多壁碳纳米管为导电填料制备的导电油墨涂层综合导电性能最优,当导电油墨中碳质量分数为2.5%（纳米管质量分数为0.125%、石墨烯质量分数为2.375%）、水性丙烯酸树脂质量分数为5.25%、油墨涂层固化后厚度为0.147 mm时,油墨导电涂层电阻率为0.089 3Ω·cm。在外接电压为5 V的条件下,导电油墨的功率为13.49 W,由室温通电工作至100℃仅需13.723 s,油墨涂层发热均匀性满足JG/T 286—2020的要求。结论 采用优选配比制备的油墨涂层内部搭建起均匀丰富的导电网络,极大地提升了油墨的导电性,使得油墨电热性能优异。     

碳系水性电热油墨在柔性电发热器件中的应用

制备了碳系水性电热油墨,通过丝网印制将其与金属条紧密相连制备柔性电发热器件。对柔性电发热器件性能的研究结果表明：在不同工作电压下,柔性电发热器件发热均匀稳定;通电电压越大,其饱和温度越高;面积越小,其饱和温度越高;折叠弯折近2000次后,其电阻变化率小于4%。因此该柔性电发热器件具有良好的电加热性能和优异的机械性能。     

聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展

集成电路产业的高质量发展对其产业链中配套材料的绝缘导热性能提出了更高的要求.具有高导热、低密度、活性表界面等优异特性的碳系材料在聚合物基复合材料中的基础研究,对于高性能绝缘导热材料的性能提升及应用发展至关重要.基于此,本文系统地综述了聚合物基绝缘导热复合材料中碳系填料的研究进展.首先,介绍了聚合物基复合材料的导热机制、...     

碳纤维纸木质电热复合材料面层电热效果的纵向尺寸效应

根据热力学能量守恒定律和傅里叶(Fourier)定律,利用一维传热理论推导基于碳纤维纸(CFP)的木质电热复合材料的结构特征与其表面空气温度效果之间的理论关系式,对其关系进行了定性分析,研究木质电热复合材料面层电热效果的纵向尺寸效应,分析表明面层板厚度与表面空气温度呈反比例关系。对面层板厚度分别为2 mm和4 mm的木质复合材料开展了温度测试试验,以验证理论计算结果正确性。结果显示,通过理论计算,得出基于CFP的木质电热复合材料面层厚度与表面空气温度之间呈反比关系;通过实验验证,对比两种不同面层材料厚度的电热复合材料表面空气温度,发现厚度为2 mm的电热复合材料表面空气温度高于厚度为4 mm的,与理论计算结果一致。在采暖领域,相对于面层板较厚的木质电热复合材料,面层板较薄的更能充分利用能源。      

碳纳米管对碳系导电油墨电热性能的影响

目的 研究碳纳米管对碳系水性导电油墨电热性能的影响,寻找最佳含量的发热油墨。方法 采用单因素法,在原有碳系水性导电油墨中通过添加不同含量的碳纳米管制备多组碳系水性电热油墨。通过测试其SEM、TEM、电热功率、接触角等探究碳系水性电热油墨的最佳制备配方。结果 不同碳纳米管含量的碳系水性电热油墨其发热温度、电功率具有一定的差异。在其他条件一定的情况下,随着碳纳米管含量的增加,碳系水性导电油墨的电热导电性先降低再升高。当碳纳米管质量分数为0.75%时,碳系水性导电油墨的可以达到温度最高（147℃）,功率相对较低（4.4 W）,此时为导电性最佳碳系水性电热油墨的配方。结论 在导电油墨中添加适量的碳纳米管可改善油墨的加热性能。     

粉末涂层碳纤维制备碳/碳复合材料研究进展

综述了国内外碳/碳复合材料的主要用途和制备方法,通过比较发现粉末预涂层制备碳/碳复合材料是一种低成本、短制备周期的理想方法,它包括基体树脂和碳纤维的选择、碳纤维的表面处理及碳纤维丝束的铺展.采取层压成型制备试样,经高温炭化和石墨化制备碳/碳复合材料.     

木质导热复合材料的传热增强机理及制备研究进展

木质导热复合材料是以不同几何尺度的木质单元为基体,以不同加工工艺引入导热单元后制得的一种导热性能增强的复合材料.木质导热复合材料具有较高的导热系数,可将热量迅速传递及辐射至周围环境中,若将其应用于地采暖地板、导热装饰木制品等家装领域,不仅可以充分利用天然可再生木质资源具有的质轻、易加工、经济环保等优点,减少不可再生资源...     

碳毡／铜复合材料的制备及其物理性能研究

选用廉价的碳毡作为增强体，成功地摸索出用电沉积法制取碳毡／铜复合材料的工艺。研究了碳毡／铜复合材料的导电性能、热膨胀性能及电磁屏蔽性能。实验结果表明，该材料是一种较廉价且性能优越的新型功能复合材料。     

聚吡咯/碳纤维纸电热复合材料的制备及性能

在碳纤维纸（CPP）上采用气相聚合法使吡咯单体发生聚合生成聚吡咯（PPY）,制备聚吡咯/碳纤维（PPY/CF）纸导电发热复合材料。通过FTIR、SEM、XRD对PPY/CF纸复合材料进行测试分析,并探究了CPP中CF的最佳质量分数及FeCl₃的最优溶度,研究了PPY/CF纸复合材料的力学性能和电热性能。结果表明,成功制备了PPY/CF纸复合材料,且PPY主要附着在芳纶浆粕上;采用CF质量分数为10 wt%的CPP且FeCl₃浓度为1.2 mol/L时,制备的PPY/CF纸复合材料具有最低的电阻率,为0.139 Ω·cm;PPY/CF纸复合材料与CPP相比不仅力学性能大幅提高,而且在低电压下,PPY/CF纸复合材料具有导电性能稳定、发热效果显著、热稳定性好等优点。      

热氧老化对木橡塑三元复合材料力学性能及耐热性能的影响

合理利用废旧橡塑,可以避免其环境污染,同时也可改良复合材料性能.本研究采用再生高密度聚乙烯(PE-HD)、沙柳木粉和废旧轮胎粉等原材料,通过模压成型制备木橡塑三元复合材料(WRPC).探究不同热氧老化时间作用下WRPC力学性能及耐热性能的变化规律,采用FTIR和SEM分析其老化机理和表面形貌.研究结果表明:热氧老化降低了WRPC的力学性能,老化100 h后,静曲强度、弹性模量、拉伸强度和冲击强度保持率分别为93.40％,84.74％,79.75％和82.63％;储能模量和损耗模量保持率分别为84.34％和89.18％,材料刚性和阻尼性能降低;维卡软化温度和热变形温度先上升后下降,材料抵抗外力变形的能力减弱.FTIR和SEM分析可知,老化过程中WRPC发生了氧化反应,羰基指数先上升后下降,WRPC表面出现了裂纹和孔洞.     

碳纤维增强热塑性复合材料的制备与性能研究进展

碳纤维增强热塑性复合材料(CRTP)因其具有众多优点而在航空航天、轨道交通、国防军工和风力发电等领域受到广泛的关注。本文总结了近年来国内外关于CRTP制备技术的研究进展,主要从预浸料制备工艺、碳纤维(CF)表面改性技术及CRTP成型工艺3个方面进行阐述,并详细介绍了不同预浸料制备工艺、CF表面改性技术和CRTP成型工艺的优缺点及对所制备CRTP性能的影响;最后对预浸料制备工艺、CF表面改性技术和CRTP成型工艺的发展方向进行了展望。     

HDPE/木粉改性复合材料的制备及其长效吸水性能研究

加入HDPE-g-MAH、CG-8831和KH-550制备HDPE/木粉改性复合材料。研究其长效吸水性,发现吸水率随时间延长先快速增加,浸水35 d后缓慢增至平衡,HDPE-g-MAH改性效果最好,其饱和吸水率仅为1.503%。利用Fick第二扩散定律拟合吸水动力学曲线,得扩散系数D的顺序:HDPE-g-MAH增容HDPE/木粉复合材料HDPE/木粉复合材料KH-550改性HDPE/木粉复合材料CG-8831改性HDPE/木粉复合材料。并证明该吸水过程符合Fick第二扩散定律,相关系数R2值达0.99以上。HDPE/木粉改性复合材料尺寸变化系数CDCWCT。     

木质素基金属纳米粒子复合材料的制备及其应用研究进展

木质素是一种最丰富的芳香族天然高分子生物质资源,木质素纳米粒子既具有木质素原本特点,还具有纳米材料的纳米效应等特性,在众多功能材料领域具有很大的潜在应用价值,特别是作为绿色还原剂直接还原金属离子生成木质素基金属纳米粒子复合材料,被广泛应用于催化领域等。本文综述了木质素纳米粒子的制备及其在金属离子还原和金属纳米粒子负载的研究进展,重点综述了木质素基金属纳米粒子复合材料在不同应用领域的研究进展,最后总结并展望了木质素在金属纳米粒子复合材料制备和应用中面临的机遇和挑战。      

纳米TiO2对木纤维/聚丙烯复合材料抗紫外老化性能的影响

木塑复合材料作为室外建筑装饰材料时,暴露在紫外光的照射下,易老化导致其力学性能降低、使用寿命减少。将具有高效紫外线屏蔽能力的金红石型纳米TiO₂经硅烷偶联剂KH-570表面改性后,与木纤维(WF)、聚丙烯(PP)等制备了TiO₂-WF/PP复合材料。对TiO₂-WF/PP复合材料进行了人工加速紫外老化,并利用FTIR、TG、SEM、力学性能分析、颜色变化分析等手段,探究了纳米TiO₂对WF/PP复合材料抗紫外老化的影响。结果表明:改性纳米TiO₂粒子在WF/PP复合材料中均匀分散,无明显团聚,且其加入显著提高了复合材料的热稳定性;TiO₂-WF/PP复合材料随着老化时间的延长,力学性能下降相对较小且颜色变化较小。当纳米TiO₂的质量分数为2 wt%~3 wt%,老化2 000 h时后,TiO₂-WF/PP复合材料的拉伸强度、冲击强度仅分别下降10.0%和12.6%;未加入纳米TiO₂颗粒的WF/PP复合材料,则分别下降20.2%和22.6%。      

金属镍木材复合材料的制备及其性能研究

以速生林木材为基体,丁二酸C4H6O4和苹果酸C4H6O5为络合剂,N2H4.H2O为还原剂,采用水热法在木材基质内将醋酸镍原位还原得到金属Ni木材复合材料。通过光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对复合材料的形貌结构进行表征。光学显微结果显示金属镍在木材细胞壁内分布均匀;XRD结果显示在44.5°出现了Ni(111)的特征峰;SEM结果表明金属镍为片状结构,粒径分布较窄,微粒尺寸约为0.5～1μm。力学性能测试结果表明,复合材料的力学性能得到提高,当金属镍的质量分数为2%,反应时间为12h时,比例极限和抗压强度相对于生材可增加83.42%和20.65%。导电性能测试结果表明,复合材料的电导率显著增加,在Ni的质量分数为3%,反应时间为6h时电导率达到最大为1.25×10-2S/m。     

超支化聚合物/碳纳米管复合物的制备及流变性能研究进展

简述了聚合物/碳纳米管复合物的制备方法,超支化聚合物改性碳纳米管及其制备纳米复合材料的方法,进一步就超支化聚合物/碳纳米管复合材料在流变性能方面的研究进行了综述,并对超支化聚合物/碳纳米管复合材料未来的发展方向提出了几点建议。     

耐湿热老化三元复合材料OMMT/EP/CF的制备研究

为提高碳纤维复合材料的耐湿热老化性能以及力学性能,通过有机化蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂(EP)制备了有机化蒙脱土/环氧树脂/碳纤维(OMMT/CF/EP)复合材料,研究了OMMT的插层效果,OMMT加入质量分数和类型对环氧树脂气体阻隔性及对制备的OMMT/CF/EP复合材料的剪切性能、耐湿热老化性能等的影响.研究结...