以T300碳纖維經(jīng)超聲波化學(xué)鍍鎳制成的導(dǎo)電鍍鎳碳纖維作為電磁屏蔽體,以在丁醇/水溶液體系中采用界面聚合法制備的納米結(jié)構(gòu)聚苯胺為吸波體,與環(huán)氧乙烯基酯樹脂復(fù)合,制得兼具電磁屏蔽與吸波功能的電磁防護碳纖維復(fù)合材料,研究了它的力學(xué)性能、電磁屏蔽性能、吸波性能、微觀形貌等。結(jié)果表明:控制碳纖維化學(xué)鍍鎳的施鍍時間、納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的用量,可得到具有良好力學(xué)性能、電磁屏蔽性能、吸波性能的電磁防護碳纖維復(fù)合材料。當(dāng)化學(xué)鍍鎳的施鍍時間為20 min、納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的用量為3.5wt%時,復(fù)合材料的拉伸強度為894.3 MPa,屏蔽效能為43⁷2 d B（10 k Hz⁴ GHz）,在10.77¹8 GHz范圍內(nèi),反射率≤-10 d B,峰值-23.2 d B（13.62 GHz）。 

【文章來源】：安全與電磁兼容. 2016,(03)

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

鍍鎳碳纖維的SEM照片

2016年第3期安全與電磁兼容49EMC材料應(yīng)用圖2納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的SEM照片圖3不同復(fù)合材料樣品的屏蔽性能表2不同復(fù)合材料樣品的拉伸強度對比2.2電磁雙損耗特性納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的微觀形貌圖2是納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的SEM照片，聚苯胺納米纖維直徑在50~100nm之間，長度在600nm至幾微米不等，且排列緊密，這是納米結(jié)構(gòu)聚苯胺具有良好電磁損耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；當(dāng)納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量為3.5wt%時，2#樣品在10.77~18GHz范圍內(nèi)，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；當(dāng)納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量為5wt%時，3#樣品在14.69~18GHz范圍內(nèi)，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），這是由于隨著納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量的增加，在復(fù)合材料內(nèi)部形成了良好的阻抗匹配體系[11-12]，吸波性能增加。若繼續(xù)增加納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的用量，阻抗嚴重不匹配，吸波性能降低，這與我們的預(yù)想一致。（a）0#樣品的電磁屏蔽性能（b）2#樣品的電磁屏蔽性能（c）3#樣品的電磁屏蔽性能2.3力學(xué)性能表2是不同復(fù)合材料樣品的拉伸強度對比表，可以看出，鍍鎳碳纖維增強復(fù)合材料（1#、2#、3#樣品）的拉伸強度低于未包覆碳纖維增強復(fù)合材料（0#樣品），這是由于一方面鍍層金屬鎳的存在，使樹脂與碳纖維的直接接觸面積減小，樹脂與碳纖維之間的界面強度更低，另一方面隨著電磁雙損耗特性納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量的增加，復(fù)合材料的力學(xué)性能急劇下降[8]，這與我們的預(yù)想一致。性能試樣編號拉伸強度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4電磁屏蔽性能圖3所示為不同復(fù)合材料樣品的電磁屏蔽性能，可以看出，與未包覆碳纖維增強復(fù)合材料（0#樣品）相比，表面鍍鎳碳纖維增強復(fù)合材料（2#、3#樣品）的電磁防護性能均有不同程度的改善。0#試樣的屏蔽效

2016年第3期安全與電磁兼容49EMC材料應(yīng)用圖2納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的SEM照片圖3不同復(fù)合材料樣品的屏蔽性能表2不同復(fù)合材料樣品的拉伸強度對比2.2電磁雙損耗特性納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的微觀形貌圖2是納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的SEM照片，聚苯胺納米纖維直徑在50~100nm之間，長度在600nm至幾微米不等，且排列緊密，這是納米結(jié)構(gòu)聚苯胺具有良好電磁損耗特性的主要原因之一。（11.32GHz）；當(dāng)納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量為3.5wt%時，2#樣品在10.77~18GHz范圍內(nèi)，反射率≤-10dB，峰值-23.2dB（13.62GHz）；當(dāng)納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量為5wt%時，3#樣品在14.69~18GHz范圍內(nèi)，反射率≤-10dB，峰值-12.7dB（18GHz），這是由于隨著納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量的增加，在復(fù)合材料內(nèi)部形成了良好的阻抗匹配體系[11-12]，吸波性能增加。若繼續(xù)增加納米結(jié)構(gòu)聚苯胺的用量，阻抗嚴重不匹配，吸波性能降低，這與我們的預(yù)想一致。（a）0#樣品的電磁屏蔽性能（b）2#樣品的電磁屏蔽性能（c）3#樣品的電磁屏蔽性能2.3力學(xué)性能表2是不同復(fù)合材料樣品的拉伸強度對比表，可以看出，鍍鎳碳纖維增強復(fù)合材料（1#、2#、3#樣品）的拉伸強度低于未包覆碳纖維增強復(fù)合材料（0#樣品），這是由于一方面鍍層金屬鎳的存在，使樹脂與碳纖維的直接接觸面積減小，樹脂與碳纖維之間的界面強度更低，另一方面隨著電磁雙損耗特性納米結(jié)構(gòu)聚苯胺用量的增加，復(fù)合材料的力學(xué)性能急劇下降[8]，這與我們的預(yù)想一致。性能試樣編號拉伸強度/MPa0#1376.61#1031.52#894.33#644.32.4電磁屏蔽性能圖3所示為不同復(fù)合材料樣品的電磁屏蔽性能，可以看出，與未包覆碳纖維增強復(fù)合材料（0#樣品）相比，表面鍍鎳碳纖維增強復(fù)合材料（2#、3#樣品）的電磁防護性能均有不同程度的改善。0#試樣的屏蔽效

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3265050