柔性碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽与传感特性

智能可穿戴设备不断发展,对柔性传感与电磁屏蔽提出了更高的要求。以三聚氰胺泡沫为基底,通过一种低成本、短周期的浸渍-化学镀镍工艺,将纳米碳质颗粒等物质包覆于三聚氰胺泡沫骨架,制备了兼具电磁屏蔽与柔性传感的复合泡沫材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机、电化学工作站和矢量网络分析仪研究了碳/三聚氰胺复合泡沫的微观结构、循环压缩、应力传感特性及电磁屏蔽效能。结果表明,碳/三聚氰胺复合泡沫呈三维开孔网状结构,压缩韧性良好;镀镍后,复合泡沫的最大应力为2.75 MPa,循环压缩前两圈吸收能量为22.17 MJ·cm^-3。碳/三聚氰胺复合泡沫呈压阻式传感特性,在低应力区传感准确性良好,测试范围较宽,灵敏度为(0.62±0.06) kPa^-1;镀镍后,响应电流增大,复合泡沫在高应力区传感准确性良好,灵敏度为(3.38±1.0) kPa^-1。碳/三聚氰胺复合泡沫的电磁屏蔽以吸收屏蔽效能为主。镀镍前,电磁屏蔽效能与密度呈正相关,当密度为0.168 g·cm^-3时,复合泡沫的比电磁屏蔽值最优,为182.86 d...     

碳纳米管/碳泡沫复合材料的制备及其性能

为提高碳泡沫复合材料的力学性能和电磁屏蔽性能，以硼酚醛树脂为碳源，碳纳米管(CNTs)为增强相，空心微球为闭孔相，利用压塑成型-碳化工艺制备CNTs/碳泡沫复合材料，并在其表面包覆镍层。采用扫描电子显微镜、万能试验机、网络矢量仪等，研究了CNTs含量对碳泡沫复合材料的微观结构、压缩性能及电磁屏蔽性能的影响。结果表明：CNTs均匀分散在微球相表面；当其质量分数为0.8%时，碳泡沫复合材料的压缩性能最优(19 MPa),较改性前提高了850%;CNTs作为纳米增强相，其自身的拔出断裂效应改善了复合材料的压缩性能。CNTs的引入，增加了该复合材料对电磁波的吸收损耗，其电磁屏蔽性能显著提高。改性后，其电磁屏蔽效能最高可达54 dB,较改性前提高了83%。