石墨烯/碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2022-04-23 20:10
電子設備的日益應用,使得電磁波污染也越發(fā)嚴重,故采用屏蔽材料來減輕危害。導電高聚合物性能優(yōu)異,諸如質量較輕、抗腐蝕、可塑性強、易于加工、價格低,廣泛應用在高性能電磁屏蔽材料領域。將導電高聚物與基體材料復合是目前研究的熱點,但是復合材料的屏蔽性能主要取決于填料本身所固有的電導率及其在聚合物基質中的分散狀態(tài)。為了改善復合材料的分散性,本文選擇環(huán)氧樹脂(EP)為基體材料,制備了碳納米管(CNT)和/或石墨烯(GNS) /環(huán)氧樹脂復合材料,并研究其各項性能。主要內容如下:首先使用丙酮作為溶劑,通過溶液澆鑄及真空模壓的方法,制備碳納米管(CNT) /環(huán)氧樹脂(EP)復合材料,掃描電鏡結果表明隨填料含量的增加,復合材料出現了明顯的團聚,導電性提高幅度不大,含量為5wt%時,殘留率達到了 13.13%,電磁屏蔽效能達到了 18dB。其次改變填料的種類,制備GNS/EP復合材料,SEM圖明顯看出GNS均勻的分散在樹脂基體中,在填料含量為5wt%時,電導率達到了0.97×10-1S/m,EMI值最高達到了26dB,已經可以應用于商業(yè)。最后改變填料的種類及數量,將CNT和GNS分別超聲分散后加入EP樹脂基...
【文章頁數】:49 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電磁波污染
1.2.1 電磁波污染的分類
1.2.2 電磁波對人體的危害
1.2.3 電磁波對設備的危害
1.2.4 電磁輻射的防護
1.3 電磁屏蔽
1.3.1 電磁屏蔽概述
1.3.2 電磁屏蔽原理
1.3.3 電磁屏蔽材料分類
1.3.4 電磁屏蔽材料發(fā)展
1.4 碳納米管
1.4.1 碳納米管的結構特點
1.4.2 碳納米管的性能及應用
1.4.3 碳納米管在電磁屏蔽材料中的研究進展
1.5 石墨烯
1.5.1 石墨烯的結構特點
1.5.2 石墨烯的性能及應用
1.5.3 石墨烯在電磁屏蔽材料中的研究現狀
1.6 課題的提出及研究內容
第二章 實驗材料及制備方法
2.1 實驗材料及試驗儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 材料制備
2.3 試驗測試方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡-能譜分析(SEM?EDS)
2.3.2 熱重分析(TG)
2.3.3 電導率性能測試(σ)
2.3.4 電磁屏蔽性能測試(EMI)
第三章 碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
3.1 結果與討論
3.1.1 CNT/EP復合材料的結構與形貌
3.1.2 CNT/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
3.1.3 CNT/EP復合材料的導電性
3.1.4 CNT/EP復合材料的電磁屏蔽性能
3.2 本章小結
第四章 石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
4.1 結果與討論
4.1.1 GNS和GNS/EP復合材料的結構與形貌
4.1.2 GNS/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
4.1.3 GNS/EP復合材料的導電性
4.1.4 GNS/EP復合材料的電磁屏蔽性能
4.2 本章小結
第五章 石墨烯/碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
5.1 結果與討論
5.1.1 GNS/CNT//EP復合材料的結構與形貌
5.1.2 GNS/CNT/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
5.1.3 GNS/CNT/EP復合材料的導電性
5.1.4 GNS/CNT/EP復合材料的電磁屏蔽性能
5.2 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Co-Zn摻雜的W型鋇鐵氧體空心陶瓷微珠吸波材料的制備與性能研究[J]. 俞梁,王建江,許寶才,李志廣,高海濤. 人工晶體學報. 2015(09)
[2]羰基鐵粉/Co2Z鐵氧體復合材料的電磁及微波吸收性能[J]. 陽彥雄,程艷奎,劉存平,任小虎. 兵器材料科學與工程. 2015(04)
[3]磁性離子Fe摻雜鈦酸鋇鐵電材料的結構和物性研究[J]. 孫會來,黃重國,靳舜堯,郭振剛. 人工晶體學報. 2014(07)
[4]吸波材料的研究現狀及其發(fā)展趨勢[J]. 劉丹莉,劉平安,楊青松,唐國武,趙立英,曾凡聰. 材料導報. 2013(17)
[5]石墨烯/聚苯胺復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. 復合材料學報. 2013(01)
[6]氮化硅高溫透波材料的研究現狀和展望[J]. 李端,張長瑞,李斌,曹峰,王思青. 宇航材料工藝. 2011(06)
[7]鍶鐵氧體包覆碳納米管吸波材料的制備及表征[J]. 王文婷,李巧玲,常傳波. 化工新型材料. 2011(02)
[8]碳納米管在1~6GHz頻段的電磁波屏蔽性能[J]. 孫曉剛,程利,高明,吳毅強,杜國平. 材料導報. 2010(24)
[9]電磁屏蔽原理及其電磁屏蔽材料制造方法的研究[J]. 肖鵬遠,焦曉寧. 非織造布. 2010(05)
[10]電磁屏蔽材料的屏蔽原理與研究現狀[J]. 趙靈智,胡社軍,何琴玉,李偉善,陳俊芳,汝強. 包裝工程. 2006(02)
碩士論文
[1]FeCoB-CoFe2O4顆粒膜的軟磁和高頻特性研究[D]. 潘微微.山東大學 2014
[2]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學 2012
本文編號:3647899
【文章頁數】:49 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 電磁波污染
1.2.1 電磁波污染的分類
1.2.2 電磁波對人體的危害
1.2.3 電磁波對設備的危害
1.2.4 電磁輻射的防護
1.3 電磁屏蔽
1.3.1 電磁屏蔽概述
1.3.2 電磁屏蔽原理
1.3.3 電磁屏蔽材料分類
1.3.4 電磁屏蔽材料發(fā)展
1.4 碳納米管
1.4.1 碳納米管的結構特點
1.4.2 碳納米管的性能及應用
1.4.3 碳納米管在電磁屏蔽材料中的研究進展
1.5 石墨烯
1.5.1 石墨烯的結構特點
1.5.2 石墨烯的性能及應用
1.5.3 石墨烯在電磁屏蔽材料中的研究現狀
1.6 課題的提出及研究內容
第二章 實驗材料及制備方法
2.1 實驗材料及試驗儀器
2.1.1 實驗材料
2.1.2 實驗儀器
2.2 材料制備
2.3 試驗測試方法
2.3.1 掃描電子顯微鏡-能譜分析(SEM?EDS)
2.3.2 熱重分析(TG)
2.3.3 電導率性能測試(σ)
2.3.4 電磁屏蔽性能測試(EMI)
第三章 碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
3.1 結果與討論
3.1.1 CNT/EP復合材料的結構與形貌
3.1.2 CNT/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
3.1.3 CNT/EP復合材料的導電性
3.1.4 CNT/EP復合材料的電磁屏蔽性能
3.2 本章小結
第四章 石墨烯/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
4.1 結果與討論
4.1.1 GNS和GNS/EP復合材料的結構與形貌
4.1.2 GNS/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
4.1.3 GNS/EP復合材料的導電性
4.1.4 GNS/EP復合材料的電磁屏蔽性能
4.2 本章小結
第五章 石墨烯/碳納米管/環(huán)氧樹脂復合材料的制備及性能研究
5.1 結果與討論
5.1.1 GNS/CNT//EP復合材料的結構與形貌
5.1.2 GNS/CNT/EP復合材料的熱穩(wěn)定性
5.1.3 GNS/CNT/EP復合材料的導電性
5.1.4 GNS/CNT/EP復合材料的電磁屏蔽性能
5.2 本章小結
第六章 結論與展望
6.1 結論
6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的學術成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Co-Zn摻雜的W型鋇鐵氧體空心陶瓷微珠吸波材料的制備與性能研究[J]. 俞梁,王建江,許寶才,李志廣,高海濤. 人工晶體學報. 2015(09)
[2]羰基鐵粉/Co2Z鐵氧體復合材料的電磁及微波吸收性能[J]. 陽彥雄,程艷奎,劉存平,任小虎. 兵器材料科學與工程. 2015(04)
[3]磁性離子Fe摻雜鈦酸鋇鐵電材料的結構和物性研究[J]. 孫會來,黃重國,靳舜堯,郭振剛. 人工晶體學報. 2014(07)
[4]吸波材料的研究現狀及其發(fā)展趨勢[J]. 劉丹莉,劉平安,楊青松,唐國武,趙立英,曾凡聰. 材料導報. 2013(17)
[5]石墨烯/聚苯胺復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. 復合材料學報. 2013(01)
[6]氮化硅高溫透波材料的研究現狀和展望[J]. 李端,張長瑞,李斌,曹峰,王思青. 宇航材料工藝. 2011(06)
[7]鍶鐵氧體包覆碳納米管吸波材料的制備及表征[J]. 王文婷,李巧玲,常傳波. 化工新型材料. 2011(02)
[8]碳納米管在1~6GHz頻段的電磁波屏蔽性能[J]. 孫曉剛,程利,高明,吳毅強,杜國平. 材料導報. 2010(24)
[9]電磁屏蔽原理及其電磁屏蔽材料制造方法的研究[J]. 肖鵬遠,焦曉寧. 非織造布. 2010(05)
[10]電磁屏蔽材料的屏蔽原理與研究現狀[J]. 趙靈智,胡社軍,何琴玉,李偉善,陳俊芳,汝強. 包裝工程. 2006(02)
碩士論文
[1]FeCoB-CoFe2O4顆粒膜的軟磁和高頻特性研究[D]. 潘微微.山東大學 2014
[2]碳纖維/鎳粉/聚丙烯電磁屏蔽復合材料的制備及其性能研究[D]. 單燕飛.華南理工大學 2012
本文編號:3647899
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