酚醛樹(shù)脂基碳泡沫復(fù)合材料的制備及其電磁屏蔽性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-28 10:38
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,各種電磁輻射系統(tǒng)如手機(jī),電腦,電視機(jī)等的廣泛應(yīng)用帶來(lái)了日益嚴(yán)重的電磁污染問(wèn)題,給各種電子系統(tǒng)的應(yīng)用以及設(shè)計(jì)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn),也給人們的生活帶來(lái)了越來(lái)越多的災(zāi)害和事故。因此開(kāi)發(fā)高效的屏蔽材料成為減少電磁干擾、解決電磁問(wèn)題的重要手段,是當(dāng)前材料科學(xué)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域。電磁屏蔽材料表面通常具有較好的導(dǎo)電性,同時(shí)電磁波能夠在材料中進(jìn)行吸收和反射,而碳泡沫(Carbon Foam)作為一種富含泡孔結(jié)構(gòu)的碳材料,導(dǎo)電效果優(yōu)良,同時(shí)具有開(kāi)孔率大,相對(duì)比表面積較大,質(zhì)量輕等特點(diǎn)。酚醛樹(shù)脂基碳泡沫(Phenolic Carbon Foam,PCF)具有原料來(lái)源廣泛,制作工藝簡(jiǎn)單的特點(diǎn),但是傳統(tǒng)酚醛樹(shù)脂基碳泡沫的泡孔結(jié)構(gòu)不均勻,導(dǎo)電性能不佳,并且壓縮性能也存在著缺陷,嚴(yán)重限制了它在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。目前在酚醛樹(shù)脂基碳泡沫電磁屏蔽效能改性方面,新材料的應(yīng)用仍然存在缺陷,石墨烯雜化粒子作為一種新型的材料,可以充分發(fā)揮兩種材料的優(yōu)異特點(diǎn),并且其獨(dú)特的三維結(jié)構(gòu)可以改善泡沫基體的泡孔結(jié)構(gòu),其良好的導(dǎo)電性在改善材料的導(dǎo)電性能和電磁屏蔽性能方面得以應(yīng)用。因此本文提出采用石墨烯雜化材料改性碳泡沫的電磁屏蔽效...
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波在碳泡沫中的衰減
圖 2-1 GO/SiO2雜化材料的制備原理Figure 2-1 The schematic diagram of the preparation of GO/SiO2.2.1.4 GO/SiO2雜化材料改性碳泡沫的制備將 GO/SiO2雜化材料以 0.5wt%,1wt%,1.5wt%的比例加入酚醛樹(shù)脂中,以 3000r/的速度攪拌均勻,在樹(shù)脂中加入固化劑(苯酚磺酸),發(fā)泡劑(正戊烷),勻泡劑(Tween8表面活性劑(硅油)混合均勻后,放入模具中,在 75oC 條件下發(fā)泡 2h 制備出 GO/S雜化材料改性的酚醛泡沫;將上述制備好的酚醛基體放入丙酮溶液中浸泡 12h,去除沫內(nèi)未反應(yīng)的有機(jī)試劑。將樣品放入馬弗爐中,在 N2的氛圍下進(jìn)行高溫碳化,以 5℃的速度加熱到 300℃,保持 20min,再以 2℃/min 的速率加熱至 600℃,保持 30min,最以 1℃/min 的速率加熱至 800℃,保溫 1h。得到以酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體的 GO/SiO2改性泡沫。表 2-2 發(fā)泡過(guò)程中實(shí)驗(yàn)原料配比Table 2-2 The raw material and dosage of the experiment
圖 2-2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程流程圖Figure 2-2 The experimental process flow chart方法雜化材料的紅外光譜分析默飛世爾 NICOLET-10 型傅立葉紅外光譜儀(FTIRSpectrometer)產(chǎn)物進(jìn)行紅外表征,分析雜化材料及其中間產(chǎn)物的特征吸收峰,確所含基團(tuán)。雜化材料的透射電鏡分析日本日立公司 H-800-1 型透射電鏡觀察粒子的表觀形貌,探究 GO/形態(tài)變化。測(cè)試電壓加速為 20kV。雜化材料的 X 射線衍射分析進(jìn)一步探究 GO 以及 GO/SiO2雜化材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)中利限公司的 D8X 射線衍射儀對(duì) GO 以及 GO/SiO2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分米材料晶體的變化。測(cè)試電壓為 40kV,測(cè)試電流為 30mA,掃描范圍
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米碳顆粒增強(qiáng)型酚醛建筑泡沫的力學(xué)性能和熱性能研究[J]. 陳竣. 塑料工業(yè). 2017(06)
[2]氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合材料對(duì)鈾(Ⅵ)的吸附性能[J]. 王亮,謝水波,楊金輝,曾濤濤,劉金香. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]石墨烯/四氧化三鐵復(fù)合材料的制備及其吸波性能研究[J]. 張睿,黃小蕭,張曉東,溫廣武. 炭素. 2016 (01)
[4]短切碳纖維增強(qiáng)硬質(zhì)聚氨酯泡沫復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度與形貌研究[J]. 余訓(xùn)章. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(02)
[5]石墨烯/SiO2雜化材料增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(20)
[6]氧化石墨烯-SiO2雜化材料對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂拉伸性能的影響[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]雷達(dá)隱身常用電磁波吸收材料研究進(jìn)展[J]. 高海波,鮮勤,王健倫,周麗娜. 表面技術(shù). 2013(06)
[8]石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的電磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陳雅妮,趙新洛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]電磁屏蔽織物材料研究進(jìn)展[J]. 潘智勇,張慧,吳中偉,張聰,趙前進(jìn),湯偉,高沛. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(24)
[10]運(yùn)用分形方法預(yù)測(cè)石墨化碳泡沫方向?qū)嵯禂?shù)[J]. 許志,王依民,王勇. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(16)
博士論文
[1]碳納米材料電磁特性研究[D]. 溫博.北京理工大學(xué) 2015
[2]泡沫Fe-Ni電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)與屏蔽機(jī)理研究[D]. 黃曉莉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]高性能碳泡沫的制備與研究[D]. 王新?tīng)I(yíng).東華大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于改性石墨烯和磁性四氧化三鐵的新型樣品預(yù)處理方法研究[D]. 張淑蘭.河北大學(xué) 2015
[2]石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合粉末的微波吸收性能研究[D]. 馬二龍.天津大學(xué) 2012
[3]四氧化三鐵/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其微波吸收性能和鋰電性能研究[D]. 徐懷良.安徽大學(xué) 2012
[4]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學(xué) 2012
[5]碳泡沫的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 商曉陳.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]基于分形理論的高性能碳泡沫制備及熱性能研究[D]. 王勇.東華大學(xué) 2009
[7]碳泡沫的發(fā)泡法和模板法制備及其表征[D]. 田辭.同濟(jì)大學(xué) 2008
[8]中間相瀝青的調(diào)制和碳泡沫的制備[D]. 鐘繼鳴.東華大學(xué) 2006
[9]碳纖維排布方式對(duì)結(jié)構(gòu)吸波材料吸波性能的影響及其機(jī)理分析[D]. 郭偉凱.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3208114
【文章來(lái)源】:江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:60 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波在碳泡沫中的衰減
圖 2-1 GO/SiO2雜化材料的制備原理Figure 2-1 The schematic diagram of the preparation of GO/SiO2.2.1.4 GO/SiO2雜化材料改性碳泡沫的制備將 GO/SiO2雜化材料以 0.5wt%,1wt%,1.5wt%的比例加入酚醛樹(shù)脂中,以 3000r/的速度攪拌均勻,在樹(shù)脂中加入固化劑(苯酚磺酸),發(fā)泡劑(正戊烷),勻泡劑(Tween8表面活性劑(硅油)混合均勻后,放入模具中,在 75oC 條件下發(fā)泡 2h 制備出 GO/S雜化材料改性的酚醛泡沫;將上述制備好的酚醛基體放入丙酮溶液中浸泡 12h,去除沫內(nèi)未反應(yīng)的有機(jī)試劑。將樣品放入馬弗爐中,在 N2的氛圍下進(jìn)行高溫碳化,以 5℃的速度加熱到 300℃,保持 20min,再以 2℃/min 的速率加熱至 600℃,保持 30min,最以 1℃/min 的速率加熱至 800℃,保溫 1h。得到以酚醛樹(shù)脂為前驅(qū)體的 GO/SiO2改性泡沫。表 2-2 發(fā)泡過(guò)程中實(shí)驗(yàn)原料配比Table 2-2 The raw material and dosage of the experiment
圖 2-2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程流程圖Figure 2-2 The experimental process flow chart方法雜化材料的紅外光譜分析默飛世爾 NICOLET-10 型傅立葉紅外光譜儀(FTIRSpectrometer)產(chǎn)物進(jìn)行紅外表征,分析雜化材料及其中間產(chǎn)物的特征吸收峰,確所含基團(tuán)。雜化材料的透射電鏡分析日本日立公司 H-800-1 型透射電鏡觀察粒子的表觀形貌,探究 GO/形態(tài)變化。測(cè)試電壓加速為 20kV。雜化材料的 X 射線衍射分析進(jìn)一步探究 GO 以及 GO/SiO2雜化材料內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)中利限公司的 D8X 射線衍射儀對(duì) GO 以及 GO/SiO2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分米材料晶體的變化。測(cè)試電壓為 40kV,測(cè)試電流為 30mA,掃描范圍
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米碳顆粒增強(qiáng)型酚醛建筑泡沫的力學(xué)性能和熱性能研究[J]. 陳竣. 塑料工業(yè). 2017(06)
[2]氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合材料對(duì)鈾(Ⅵ)的吸附性能[J]. 王亮,謝水波,楊金輝,曾濤濤,劉金香. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]石墨烯/四氧化三鐵復(fù)合材料的制備及其吸波性能研究[J]. 張睿,黃小蕭,張曉東,溫廣武. 炭素. 2016 (01)
[4]短切碳纖維增強(qiáng)硬質(zhì)聚氨酯泡沫復(fù)合材料壓縮強(qiáng)度與形貌研究[J]. 余訓(xùn)章. 玻璃鋼/復(fù)合材料. 2015(02)
[5]石墨烯/SiO2雜化材料增強(qiáng)增韌環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(20)
[6]氧化石墨烯-SiO2雜化材料對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂拉伸性能的影響[J]. 李佳鈮,俞科靜,錢坤,曹海建,盧雪峰,孫潔. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2014(05)
[7]雷達(dá)隱身常用電磁波吸收材料研究進(jìn)展[J]. 高海波,鮮勤,王健倫,周麗娜. 表面技術(shù). 2013(06)
[8]石墨烯/聚苯胺復(fù)合材料的電磁屏蔽性能[J]. 袁冰清,郁黎明,盛雷梅,安康,陳雅妮,趙新洛. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2013(01)
[9]電磁屏蔽織物材料研究進(jìn)展[J]. 潘智勇,張慧,吳中偉,張聰,趙前進(jìn),湯偉,高沛. 科技導(dǎo)報(bào). 2009(24)
[10]運(yùn)用分形方法預(yù)測(cè)石墨化碳泡沫方向?qū)嵯禂?shù)[J]. 許志,王依民,王勇. 材料導(dǎo)報(bào). 2009(16)
博士論文
[1]碳納米材料電磁特性研究[D]. 溫博.北京理工大學(xué) 2015
[2]泡沫Fe-Ni電磁屏蔽材料的設(shè)計(jì)與屏蔽機(jī)理研究[D]. 黃曉莉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]高性能碳泡沫的制備與研究[D]. 王新?tīng)I(yíng).東華大學(xué) 2007
碩士論文
[1]基于改性石墨烯和磁性四氧化三鐵的新型樣品預(yù)處理方法研究[D]. 張淑蘭.河北大學(xué) 2015
[2]石墨烯負(fù)載四氧化三鐵復(fù)合粉末的微波吸收性能研究[D]. 馬二龍.天津大學(xué) 2012
[3]四氧化三鐵/還原氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其微波吸收性能和鋰電性能研究[D]. 徐懷良.安徽大學(xué) 2012
[4]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復(fù)合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學(xué) 2012
[5]碳泡沫的制備及其電化學(xué)性能研究[D]. 商曉陳.長(zhǎng)沙理工大學(xué) 2011
[6]基于分形理論的高性能碳泡沫制備及熱性能研究[D]. 王勇.東華大學(xué) 2009
[7]碳泡沫的發(fā)泡法和模板法制備及其表征[D]. 田辭.同濟(jì)大學(xué) 2008
[8]中間相瀝青的調(diào)制和碳泡沫的制備[D]. 鐘繼鳴.東華大學(xué) 2006
[9]碳纖維排布方式對(duì)結(jié)構(gòu)吸波材料吸波性能的影響及其機(jī)理分析[D]. 郭偉凱.天津大學(xué) 2004
本文編號(hào):3208114
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