碳/聚合物基电磁屏蔽复合材料研究进展

目前,便携式电子设备的发展对轻质高吸收型电磁屏蔽材料的需求日益增长,碳/聚合物基复合材料因其轻质、耐腐蚀和对微波高吸收低反射等特性而备受关注。从电磁干扰(Electromagnetic interference, EMI)屏蔽技术、碳材料种类与特性以及多功能应用等角度综述了碳/聚合物基电磁屏蔽复合材料最新研究进展。分析发现通过多元屏蔽填料复合和多尺度结构设计策略制备的碳/聚合物基电磁屏蔽复合材料具有成本较低、综合性能好和覆盖频段宽等特性和优势。并对碳/聚合物基电磁屏蔽复合材料的发展进行了展望,期望为高性能电磁屏蔽材料的研究提供参考。     

碳系导电纳米材料填充高分子导电复合材料及其研究进展

碳系纳米材料具有优异导电性能,可作为导电填料填充到高分子基体制备导电复合材料。对碳系纳米导电材料分类、导电机理、导电性能及应用领域进行了讨论,对近期研究进展进行简要综述。最后,展望了碳系纳米导电材料填充高分子导电复合材料未来发展趋势并探讨了目前存在的问题。     

导电填料在电磁屏蔽性能的研究与进展

简述了电磁屏蔽材料的屏蔽机理,综述了各种导电填料在材料电磁屏蔽性能的影响与最新进展,预测了导电填料在电磁屏蔽领域的发展趋势。     

导电玻璃微珠填充电磁屏蔽硅橡胶的研究

以自制镀银玻璃微珠、镀镍玻璃微珠、银镍复合镀玻璃微珠作为导电填料,硅橡胶作为基胶,制备出了高效电磁屏蔽橡胶。研究了导电玻璃微珠对硅橡胶的导电性能,10k Hz~6GHz频段内的电磁屏蔽性能及力学性能的影响。结果发现:电磁屏蔽硅橡胶最佳的导电填料为65%银镍复合镀玻璃微珠,在10k Hz~300MHz范围内,屏蔽效能稳定在74.6d B左右,从300MHz开始有所上升,最高达到98.8d B,电磁屏蔽橡胶的邵氏(A)硬度为78,拉伸强度2.7MPa,扯断伸长率176%;银镍复合镀玻璃微珠填充硅橡胶的电磁屏蔽频带最宽,整体屏蔽效果最好,机械性能较好。     

聚苯胺与金属镍粉复合导电填料的电磁屏蔽效能

研究金属镍粉与3种导电聚苯胺复合形成的导电填料对复合电磁屏蔽材料屏蔽效能的影响,结果表明:在金属镍粉体积分数相同的情况下,电磁屏蔽材料电导率并不是随着导电聚苯胺体积分数的增加而单调增加,而是存在一个最佳掺量;在与纯的金属镍粉体积分数相同的情况下,掺入导电聚苯胺代替部分金属镍粉,可以提高电磁屏蔽材料屏蔽效能,从而可以使电磁屏蔽材料满足低二次污染、高效、轻质的要求。     

碳纳米纤维的气流纺丝制备及电磁屏蔽应用

设计了一种气流纺丝制备碳纳米纤维的工艺,以聚丙烯腈为原料纺制出纤维状前体,通过预氧化和高温退火,成功制备了碳纳米纤维。调整退火温度,制备了多种不同退火温度的碳纳米纤维。利用扫描电子显微镜等表征方法明确了几种碳纳米纤维的微观结构和特性,讨论了几种纤维的化学成分、连续度和石墨化程度等方面与电磁屏蔽效能的内在关联。经测量得出结论,当退火温度达到800℃时,碳纳米纤维具备约10dB的电磁屏蔽效能,能够实现电磁屏蔽效果。总的说来,气流纺丝制备碳纳米纤维的技术工艺在电磁屏蔽领域具有应用潜力,宏观规模的生产是未来该技术领域发展的关键。     

炭系填充型导电复合材料电性能的研究

采用以醇酸树脂、碳黑-石墨系导电填料、溶剂和助剂制备了填充型导电复合材料,其表面电阻RS低于70 Ω.考察了导电填料粒径、填料质量分数、填料的热处理、填料分散度,以及混合填料对填充型导电复合材料电性能的影响.在SEM上观测了导电复合材料形貌,通过计算,发现碳黑和石墨组成的混合填料的分散性优于单一填料的分散性.     

用造纸黑液中的木质素制备电磁屏蔽材料的研究

在本实验中以造纸黑液为原料,经酸析后得到木质素,在木质素中添加适量的镍、钙催化剂经催化碳化后得到具有石墨层状结构的碳化产物,并可进一步制备得到具有良好电磁屏蔽性能的碳基环保材料。实验结果表明：当碳化温度为900℃、催化剂Ni和Ca的添加量分别为8wt％、6wt％时所得到的石墨晶体的晶体结构最完善,制备得到电磁屏蔽材料的屏蔽效果最好。     

复合导电橡胶的制备及性能

以自制的银包玻璃微珠核壳复合粒子作为导电填料,丁腈橡胶为基胶,采用橡胶加工技术制备出一种复合导电橡胶材料.确定了该导电橡胶材料的配方,并优化了其加工工艺.研究了导电填料的填料量对该材料的电性能、力学性能和屏蔽效能等的影响规律.结果表明:该复合导电橡胶具有轻质的特点和优异的环境适应性;随着导电填料用量的增加,该材料的电性能和屏蔽效能均增加,但力学性能呈现下降趋势.当填料的体积分数达40%时,该橡胶材料的体积电阻率达7.41×10-3 Ω·cm,具有较好的力学性能和屏蔽性能.     

电磁屏蔽织物的研究现状及影响因素

介绍了电磁屏蔽织物的屏蔽原理,综述了电磁屏蔽织物国内外发展现状、制备方法及特点,分析了混纺型电磁屏蔽织物的影响因素,最后对电磁屏蔽织物的发展趋势作了简要的概述。     

基于遗传算法的宽带薄层电磁防护材料研究

针对电磁防护材料需要具有宽频带和低厚度的特点,构造了防护材料的优化目标函数.采用遗传算法对多层防护材料进行优化,在给定屏蔽效能阈值和总厚度限制的要求下,得到了多层匹配后具有良好电磁防护性能的防护材料.     

基于碳材料的柔性电加热元件的研究进展

综述了国内外碳基柔性电加热元件的最新进展,阐述了碳基柔性电加热元件的加热机理,总结了以石墨烯、碳纳米管、碳纤维等为代表的碳基柔性电加热元件常用碳材料,介绍了碳基柔性电加热元件的制备方法及其在防寒保暖和医疗保健等领域的应用.     

金属网的屏蔽效能试验及分析研究

采用不同频率的稳态场和单次变化的瞬态场对４种材料１１种不同规格的金属网进行了屏蔽效能的测试比较，其试验结果对于具有敏感的集成电路芯片的电子装置和计算机的电磁防护研究，以及现代监控室的实际施工均具有重要的应用价值     

碳基非贵金属催化剂的制备及其催化性能研究进展

碳基非贵金属催化剂的研制和开发是目前材料科学与催化领域的前沿方向之一。与传统的贵金属催化剂相比, 其具有比表面积大、 来源广泛、 价格低廉、 环境友好、 耐腐蚀等独特优点。结合近年来国内外碳基非贵金属催化剂研究进展, 综述了石墨烯基非金属催化剂、 石墨烯基非贵金属氧化物催化剂、 碳材料分散非贵金属单原子催化剂的合成方法及研究现状。     

Electroless nickel plating on the surface of carbon fibers

The electroless nickel plating on the surface of carbon fibers was prepared by pretreating the carbon fibers in order to increase their conductivity,and consequently enhance the EMI shielding effectiveness of the composites.The relationship between the performance of depositing coat and pH value,temperature,reaction time and the way of agitation was studied.Results show that the depositing quality is stable under pH between 4.5 and 5.0,temperature between 75 ℃ and 85 ℃,reaction time for 10 min and air agitation.The uniform and compact nickel layer deposited on carbon fibers was proved by XRD and SEM,and the electrical resistivity of carbon fibers with nickel coating was tested.Results indicate that the electrical resistivity of carbon fibers with electroless nickel plating is decreased by an order of magnitude compared with that of carbon fibers.It means that nickel coating can greatly improve the electromagnetic interference shielding properties of carbon fibers.     

多层电磁屏蔽系统的优化修复

通过利用单辐射点、单防护点电磁屏蔽模型,找出了多辐射点、单防护点电磁屏蔽模型中的所有薄弱路径．进一步从省材的角度出发,对薄弱路径进行修复,建立了省材型优化修复模型,并利用图的组合性质对模型求解进行简化,大量减少了模型中求解变量的个数．提出了省材型优化修复准则,并于最后给出了模型的仿真试验．     

多层电磁屏蔽系统的优化修复

通过利用单辐射点、单防护点电磁屏蔽模型，找出了多辐射点、单防护点电磁屏蔽模型中的所有薄弱路径．进一步从省材的角度出发，对薄弱路径进行修复，建立了省材型优化修复模型，并利用图的组合性质对模型求解进行简化，大量减少了模型中求解变量的个数．提出了省材型优化修复准则，并于最后给出了模型的仿真试验．     

防护用透明材料的研制及其性能研究

根据对人类眼晴防护的要求，有针对性地选择反应物及添加成份，合成对特定波长的电磁波具有屏数效果，且具有优异物理机械性能的透明高聚物，并对其光学、力学及热性能等进行了测试与研究，以期开发出具有实用价值的功能材料。     

空间遥感器电控箱结构设计

空间遥感器电控箱的在轨不可维修性要求其具有高的电磁屏蔽能力和力学稳定性。针对电磁屏蔽能力和力学稳定性要求,设计了一种框架式结构的双腔隔离电磁屏蔽结构。该结构主体采用稳定的框架式结构,力学性能好。电控箱整体结构分为两个封闭的腔体,一个腔体用来承载电子学器件,一个腔体负责数据信号的转出,具有极高的电磁屏蔽能力。通过反应电控箱结构屏蔽能力的电场辐射抗扰度试验（RS103）和电场辐射发射试验（RE102）证明了该结构的电磁屏蔽效果满足航天应用需求。并且,对整个结构进行了有限元分析和动力学试验,基频是235HZ,满足设计要求的120HZ,双腔隔离电控箱具有优良的力学性能和极高的电磁屏蔽能力。