铁镍磁性涂层碳纤维软磁性能及电磁屏蔽效能的研究

目的制备兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料。方法采用化学镀的方法在碳纤维表面制备FeNi合金涂层和Ni涂层。运用SEM、EDS、XRD分析涂层碳纤维的形貌、成分和镀层结构。通过VSM研究其软磁性能。采用万用表测量其电阻并计算电导率。利用网络矢量分析仪测量其电磁参数并计算其电磁屏蔽效能,进而对FeNi合金涂层碳纤维和Ni涂层碳纤维的上述性能进行对比。结果金属镀层均匀且晶粒细小。FeNi合金涂层碳纤维的矫顽力为29.25 Oe,饱和磁化强度为25.61 emu/g。在7.92~18 GHz频率范围内,FeNi合金涂层碳纤维的电磁屏蔽效能均在30 dB以上,峰值为40.79 dB。结论金属涂层能使碳纤维具有软磁性能,并能有效地调整其电磁参数,进而显著提高其电磁屏蔽效能。与Ni涂层碳纤维相比,FeNi合金涂层碳纤维的上述性能更加优异。该研究为兼具良好电磁屏蔽效能和软磁性能的新型屏蔽材料的制备提供了新方案。     

碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料的制备

以3D打印多孔PLA结构为模板,采用聚碳硅烷先驱体浸渍裂解法(PIP),在1 250℃,氩气氛围下烧结得到碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料。采用XRD、SEM和万能力学试验机等对碳纤维增强碳化硅三维网状多孔陶瓷复合材料进行了表征。结果表明,由β-SiC和C两种晶相组成,随着3D打印件的骨架直径增大,所制备的3D-Cf/SiC多孔陶瓷复合材料的孔隙率逐渐减小,而其表观密度、骨架密度、压缩强度、导热系数逐渐增加;当3D打印件的骨架直径从1.0mm增加到2.5mm时,3D-Cf/SiC的孔径从1.0mm增加到2.5mm,孔隙率从63%增加到82%,表观密度和骨架密度分别从0.85g/cm3降低至0.45g/cm3,1.52g/cm3降低至0.92g/cm3,压缩强度从8.00 MPa降低至4.20 MPa,导热系数从2.00 W/(m·K)降低至1.20 W/(m·K)。     

聚合物结构对聚合物网络稳定液晶薄膜电光性能的影响

用带有联苯结构的双丙烯酸酯和单丙烯酸酯作为单体,采用紫外光引发聚合诱导相分离法制备了聚合物网络稳定液晶(PSLC)薄膜。研究了不同液晶含量、固化时间、单体结构、取向层对PSLC膜电光性能的影响。结果表明,随着液晶含量的增加,样品的关态透光率(TOFF)随之增大,驱动电压则呈减小趋势;相对而言,随固化时间的增加,样品的TOFF则降低。在PI作取向层时,由双丙烯酸酯单体制备的样品表现出了较高的TOFF,而由单丙烯酸酯单体制得的样品,因其聚合物网络结构的不稳定性,在较低电压情况下就出现了"变形"的电光曲线。     

氧化石墨烯化学接枝提高纳米银的负载效果

目的 分别使用酰氯法和氨基开环法接枝修饰氧化石墨烯(GO),利用接枝分子的"锚定效应"提高纳米银颗粒在GO表面的分散效果.方法 先对GO-Cl-DA(GO经酰氯化后接枝对苯二胺)和GO-DA(采用"一锅法"对GO和对苯二胺直接混合接枝)进行比较,之后又比较了先接枝后沉积纳米粒子(两步法)和接枝/沉积同时进行(一步法)得到的杂化材料.采用红外光谱、X射线衍射谱、X射线光电子能谱和热失重曲线等,分析了材料的组成、热稳定性、接枝方式、银纳米颗粒的负载效果等.结果 在氨基与环氧基开环反应或酰胺键的作用下,对苯二胺分子能有效地接枝在GO表面,其中,"一锅法"(即氨基开环法)的接枝效率较高,操作简便.在沉积银的过程中,两步法对基底还原程度更彻底,纳米银的负载量从一步法的1.01％(原子数分数)提高到了7.22％,且分散性更好,并由此提出了接枝小分子对纳米颗粒的锚定效应.结论 含有氨基的分子对氧化石墨烯进行修饰时,采用氨基开环法既简单,又高效,接枝分子通过锚定效应改善原位沉积的无机纳米粒子,可获得负载效果优异的杂化材料.     

基于滑轮结构的多孔氧化石墨烯强韧化聚丙烯酰胺水凝胶制备

以丙烯酰胺为单体,分别以多孔氧化石墨烯(HGO)和氧化石墨烯(GO)为交联剂,采用原位聚合法制备了多孔氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PHH)和氧化石墨烯增强增韧聚丙烯酰胺水凝胶(PGH)。结果表明,GO和HGO都能同时提高水凝胶材料强度和韧性;但由于HGO与高分子链形成的特殊贯穿结构,相对GO强韧化水凝胶, HGO强韧化水凝胶强度和韧性提高更明显: PHH断裂伸长率高达4 847%,相较于PGH提高了1.9倍,断裂韧性提高了95%。研究成果为聚合物基复合材料的增强增韧提供了一种新的力学模型并具有重要推广意义。