电磁屏蔽聚苯胺纳米纤维的电化学制备

聚苯胺在微波吸收及电磁屏蔽方面有极大的应用前景。研究了电化学聚合苯胺纤维,并对其物化性质进行了研究。采用扫描电子显微镜,X射线衍射仪等对聚苯胺的形貌、结构进行了研究,采用电化学测试系统对其循环伏安等性能进行了研究。结果表明,聚合电位和时间对聚合速度,聚苯胺结构和电导率都有很大的影响。聚苯胺纤维的表面形貌与聚合参数关系密切。通过控制聚合电位和时间,以盐酸为掺杂酸可以得到所需尺寸的聚苯胺纳米纤维。合成导电聚苯胺的最佳条件为:0.5mol/L An、1mol/L HCl、常温、聚合电位0.8V.聚苯胺纳米纤维电磁屏蔽效能显著,有利于制备高效轻质的电磁屏蔽材料。     

电磁屏蔽材料中聚苯胺对屏蔽效能的影响及机理

金属材料与导电聚苯胺复合形成屏蔽组分有效提高了复合电磁屏蔽材料的高频电磁屏蔽效能,从而扩展了屏蔽材料的屏蔽带宽.以金属Ni粉/导电聚苯胺复合屏蔽组分为例,分析了在复合电磁屏蔽材料中聚苯胺的对屏蔽效能的贡献及作用机理.结果表明聚苯胺的加入与基体树脂相溶形成基体导电网络,有效阻碍了高频电磁波的穿透,可能是提高高频效能的主要原因.     

银纳米线薄膜的制备及电磁屏蔽性能研究

电磁干扰、电磁辐射对人类生产生活的影响越来越严重,电磁屏蔽材料因而应运而生。目前的电磁屏蔽材料中,金属纳米线具有较高的电导率和可弯折性能,其中银纳米线因具有化学稳定性好、制备成本较低、成膜后易修复、可大批量生产等优势,成为新一代电磁屏蔽材料。以溴化钠和氯化铁为原料制备银纳米线并将其半嵌入到聚氨酯膜形成屏蔽材料。制备的银纳米线@聚氨酯薄膜无需后期热处理,方块电阻达到10Ω/sq,当薄膜厚度达到5μm时,其电磁屏蔽效能超过40dB。与此同时,制备的半嵌入式结构银纳米线@聚氨酯薄膜具有优良的耐弯折性能(弯折500次方块电阻变化率0.5,电磁屏蔽效能变化率为3%)和力学稳定性能(粘接200次方块电阻变化率0.35)。     

疏水性银纳米线/纤维素复合纸的制备及电磁屏蔽性能

利用简便、高效的浸渍工艺使银纳米线(AgNW)附着于纤维素纸表面,通过表面疏水改性,成功制备出疏水性AgNW/纤维素复合纸。研究发现,AgNW在纤维素纸表面形成了致密的导电网络,在低填料含量下赋予纤维素纸超高的导电性能。当浸渍10次(AgNW体积分数仅为1.18%)时,复合纸面内方向导电率可达33.69 S/cm。由于2个高导电性外表面对电磁波的多次反射和散射,所得到的复合材料对X波段(8.2～12.4 GHz)的总电磁屏蔽效能(EMI SE)高达40 dB(材料厚度仅为0.2 mm)。此外,外部疏水涂层使复合纸的表面水接触角高达140°,显示出良好的防水抗污和对AgNW的耐氧防护功能。该复合纸可望在高湿度环境下应用于具有自清洁功能的电子器件屏蔽包装。     

用于电磁屏蔽与吸波技术的聚苯胺导电聚合物的研究进展

本文介绍了屏蔽电磁干扰的研究意义 ,综述了用于屏蔽电磁干扰和微波吸收技术中的导电聚苯胺的特点和制备方法 ,以及在这些方面的应用研究进展。     

铜系电磁屏蔽涂料的制备及导电性能研究

采用醇酸树脂为基料,金属铜粉为导电填料以及溶剂和助剂,研制成电磁屏蔽导电涂料;讨论了铜粉粒度、偶联剂含量、涂层厚度以及不同树脂对涂料导电性能的影响,通过分析涂层的导电机理,探讨了因素。     

电磁屏蔽导电塑料的研究进展

论述了电磁屏蔽导电塑料的种类及其特性，重点介绍复合型导电塑料中导电填料的填充特性，并讨论了制备导电塑料的几种常用方法。     

电磁屏蔽导电复合材料

在介绍电磁屏蔽原理的基础上,论述了近年来电磁屏蔽用表层导电材料和导电复合材料的特性与发展,并详细分析了影响导电复合材料电磁屏蔽性能的因素,展望了其研究趋势及应用前景。     

电磁屏蔽导电复合涂料

综述了电磁屏蔽用导电复合涂料的发展、种类、导电机理以及影响导电性的主要因素，展望了导电复合涂料的发展及应用前景。     

水性石墨电磁屏蔽导电涂料的制备及性能研究

以水性丙烯酸树脂为基料,制备了以不同粒径混合石墨粉为导电填料的水性涂料。针对导电填料、溶剂、偶联剂、碘的加入以及固化温度和时间等因素对涂料导电性、电磁屏蔽性能的影响进行了分析与测试。按最佳配比制备的涂料体积电阻约为0.05Ω.cm,在频段1MHz～1.5GHz范围内对电磁波的衰减可达到30dB左右。     

Sea Cucumber-like Polyaniline Nanofibers Synthesized by Aqueous Solution Method

The preparation of polyaniline nanofibers in aqueous solution was studied as functions of the concentrations and ratios of reactants. The morphology and microstructure of polyaniline nanofibers are affected by the concentrations and proportions of the reactants. A special kind of sea cucumber-like polyaniline nanofibers can be prepared under control of reaction conditions. Secondary growth is the formation mechanism. In addition, the bulk electrical conductivity of these sea cucumber-like polyaniline nanofibers was higher than that of other common polyaniline nanofibers.     

Flexible and Ultrathin Waterproof Cellular Membranes Based on High-Conjunction Metal-Wrapped Polymer Nanofibers for Electromagnetic Interference Shielding

Ultrathin, lightweight, and flexible electromagnetic interference (EMI) shielding materials are urgently demanded to address EM radiation pollution. Efficient design to utilize the shields' microstructures is crucial yet remains highly challenging for maximum EMI shielding effectiveness (SE) while minimizing material consumption. Herein, novel cellular membranes are designed based on a facile polydopamine-assisted metal (copper or silver) deposition on electrospun polymer nanofibers. The membranes can efficiently exploit the high-conjunction cellular structures of metal and polymer nanofibers, and their interactions for excellent electrical conductivity, mechanical flexibility, and ultrahigh EMI shielding performance. EMI SE reaches more than 53 dB in an ultra-broadband frequency range at a membrane thickness of merely 2.5 µm and a density of 1.6 g cm⁻³, and an SE of 44.7 dB is accomplished at the lowest thickness of 1.2 µm. The normalized specific SE is up to 232 860 dB cm² g⁻¹, significantly surpassing that of other shielding materials ever reported. More, integrated functionalities are discovered in the membrane, such as antibacterial, waterproof properties, excellent air permeability, high resistance to mechanical deformations and low-voltage uniform heating performance, offering strong potential for applications in aerospace and portable and wearable smart electronics.     

掺杂酸和氧化剂的浓度对聚苯胺纳米线导电性的影响

采用水相/有机相界面聚合法合成聚苯胺纳米线,通过调变掺杂酸和氧化剂的浓度,研究了聚苯胺纳米线的酸掺杂度和结晶度及其对电导率的影响.结果表明,掺杂酸浓度为1mol/L、苯胺/APS物质的量比在1:1～16:1之间时,界面法合成的聚苯胺纳米线导电性能良好,电导率在1.6～2.00S/cm之间.掺杂酸和氧化刺的浓度对聚苯胺纳米线的酸掺杂度和结晶度产生重要影响,其良好的导电性能是酸掺杂度和结晶度协同作用的结果.除酸掺杂度和结晶度外其它重要因素(如聚合度、纳米线直径等)也会影响聚苯胺纳米线的电导率.     

手性聚苯胺的制备及其电磁学性能研究

采用二次掺杂法制备了具有手征特性的聚苯胺,利用傅立叶红外光谱(FT-IR)、X射线衍射仪(XRD)、圆二色谱仪(CD)和紫外一可见光分光光度计(UV-vis)等分析手段对聚苯胺的结构、性能和手征特性进行了表征.结果表明,通过过硫酸铵作引发剂、盐酸掺杂获得了导电的盐酸掺杂态聚苯胺(PANI-HCI);通过氨水脱掺杂后得到本征态聚苯胺(EB),EB通过手性樟脑磺酸(CSA)诱导,形成了手征性螺旋构型聚苯胺.电磁性能测试表明,与非手性聚苯胺相比,手性聚苯胺具有较优越的吸波性能.     

一种新型碳纳米纤维的电磁性能研究

细菌纤维素在一定温度下碳化, 得到一种三维网状结构的纳米碳化纤维(CBC), 利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪和透射电子显微镜对这种新型碳纤维进行了分析表征。将 CBC与石蜡按一定比例复合, 采用矢量网络分析仪在0.1~18 GHz 范围处测试了其电磁参数, 发现此复合材料具有较大的介电常数实部和虚部, 特别是在频率较低时, 具有很大的介电损耗。将少量 CBC 与Fe₃O₄ 纳米颗粒复合, 可极大地改善磁性颗粒的微波吸收性能, 当样品厚度为1.2 mm时, 反射损耗(RL)最小值从-2 dB 降至-21 dB。     

生物质多孔炭的电磁屏蔽性能研究

以思茅松锯末为原料,固体氯化铵为造孔剂,酚醛树脂为粘结剂,采用现有的固化烧结技术,制备多孔炭材料。利用法兰同轴法测试其电磁屏蔽效能。结果表明,在130～1800MHz内,多孔炭的屏蔽效能在38.8～56.2dB之间,屏蔽效果较好,并优于无孔炭材料。其中,在130～716MHz内,多孔炭的屏蔽效能随着频率的增加而减小;但在716～1800MHz内,多孔炭的屏蔽效能随频率的增加而增加。多孔炭的孔径越大,其电磁屏蔽效能越好,但是随着频率的增加,0.35mm和0.13mm两种孔径的多孔炭屏蔽效能差距越来越小。当孔径和厚度一定时,多孔炭的屏蔽效能随着孔隙率的增加而增大。     

K417高温合金电磁搅拌法真空晶粒细化技术研究

使用X射线衍射分析仪、扫描电镜、电子拉伸试验机、高温金相显微镜研究了在模壳内壁表面的涂层中添加孕育剂铝酸钴和在真空熔铸过程中施加工频旋转电磁搅拌对K417高温合金真空精密铸件凝固组织和性能的影响。结果表明:采用将在真空熔铸过程中施加150 A的工频旋转电磁搅拌和在模壳内壁表面的涂层中添加孕育剂铝酸钴相复合的方法,可以得到晶粒细化至95μm、断面等轴晶比例达到99%的K417高温合金真空精密铸件。当在电磁搅拌和孕育剂作用下将K417高温合金真空精密铸件的晶粒尺寸从3.45 mm细化至95μm,可以使其粗大等轴晶向细小粒状晶转变,(γ+γ’)共晶的尺寸减小,室温和650℃中温的拉伸性能得到明显改善。     

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。     

电磁屏蔽层设计及其磁控溅射制备的研究

通过传输线模型推导出多层无限大平板的屏蔽效能的计算公式,并根据公式设计了双层屏蔽层,通过多靶直流溅射制备了多种金属屏蔽膜.研究结果表明衰减损耗是各层屏蔽效果线性相加的结果,反射损耗与各层相对位置关系无关,层数多或各屏蔽层的反射越大,则屏蔽效果越好.采用Cu/1Cr18Ni9Ti的金属屏蔽层结构,可获得良好的屏蔽效能及耐候性,单纯用表面阻抗来评估多层金属膜的电磁屏蔽效果并不合适.     

电磁搅拌金属熔体数值模拟的研究进展

随着电磁搅拌技术在连续铸造、半固态加工、冷坩埚熔炼等领域被广泛采用,电磁搅拌金属熔体的数值模拟技术也得到了迅速的发展,分别从搅拌磁场的数值模拟、搅拌磁场作用下金属熔体内宏观传输现象的数值模拟、搅拌磁场作用下凝固铸坯的微观组织模拟方面详细叙述了电磁搅拌数值模拟技术的发展现状,并预测了其未来发展趋势。详细介绍了电磁场、传热传质、微观组织等各种计算模型。