還原氧化石墨烯/四氧化三鐵/聚苯胺吸波防腐納米復合材料的制備及研究
發(fā)布時間:2022-02-05 06:51
功能性防腐涂料是現(xiàn)在涂料領(lǐng)域中的重點研究方向,而隨著雷達偵探技術(shù)的發(fā)展,隱身防腐涂料成為各國研究的重點。隱身防腐涂料研究的關(guān)鍵技術(shù)在于制備出一種兼具吸波和防腐性能的材料。聚苯胺、石墨烯以及四氧化三鐵由于其各自的特點而使其在吸波材料和防腐材料中成為優(yōu)勢材料,但是單一材料很難同時滿足吸收強、防腐、輕質(zhì)以及穩(wěn)定性好等特點,因此通過材料的復合設(shè)計得到多界面結(jié)構(gòu)是解決這一難題的重要方法。本文以氧化石墨烯為基本原料,研究聚苯胺(PANI)包覆還原氧化石墨烯(rGO)負載納米四氧化三鐵(Fe3O4)多層納米復合材料的合成,組裝原理,吸波與防腐性能,重點研究了rGO/Fe3O4/PANI水性涂料的防腐性能及防腐機理。具體研究內(nèi)容如下:1.以氧化石墨烯為基本原料,苯胺作為還原劑,配位組裝原理首先制備得到rGO負載Fe3O4二元納米復合材料;然后在上述懸浮分散納米粒子表面進行苯胺的氧化聚合反應,制備rGO/Fe3O4/PANI三元納...
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1吸波材料的吸波損耗過程示意圖??
吸波材料大部分涂覆于各種基體表面,從而達到保護基體的效果。因??材料要求輕質(zhì),盡可能減少基體的負荷。??)吸收頻帶寬,根據(jù)國家標準規(guī)定反射損耗值低于-10dB時,材料對電磁波的吸收??90%,則該材料具有吸波性能。因此,吸波材料反射損耗值低于-10dB的頻帶要盡??能吸收更多頻率范圍內(nèi)的電磁波。??)綜合性能強,一般吸波材料受到環(huán)境影響,如應用于船艦上的吸波涂層,要有??學性能、防腐性能等綜合性能。??表明,單一的磁性材料或介電材料無法達到較好的阻抗匹配,從而導致?lián)p耗強度??頻帶窄。研宄者們一般通過有機-無機材料的復合技術(shù)以及多樣結(jié)構(gòu)的設(shè)計而達到??材料‘‘薄、輕、寬、強”的特點。011[42]等人制備了樹狀結(jié)構(gòu)的Fe304/CNTs/HPCFs??,其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。該復合材料具有優(yōu)異的吸波性能,在10.2?18GHz內(nèi)反射??-15dB,其中最小反射損耗值可達-50.9dB,結(jié)果表明四氧化三鐵的磁性能和碳納??電性能之間有較好的協(xié)同作用,而樹狀結(jié)構(gòu)也使得吸波材料的比表面積大大增??
圖1.3?rG0/Fe304/PANI復合材料的吸波機制示意圖??,世界各國的研究人員都在熱衷從事新型吸波材料的研宄,吸波材料的向。??寸上的納米化和形態(tài)上的低維化。納米纖維、納米顆粒以及薄膜等材料的研宂熱點,它們比表面積大,散射點多,有利于吸波性能的吸收強度以及相容性的改善[44]。??成上的復合化。研究人員發(fā)現(xiàn),單一材料的性能無法滿足現(xiàn)代對吸波材此不同性能材料進行復合,可將不同性能進行匹配或協(xié)同而提高吸波材性能,如有機-無機材料或磁性-介電性材料的復合,同時對材料的電磁阻抗達到最佳匹配程度,是現(xiàn)在乃至未來的發(fā)展過程中具有較大潛力的多樣化。吸波材料功能多樣化主要指兩個方面:一方面,吸收電磁波的測器的技術(shù)發(fā)展,出現(xiàn)了不同波段的電磁波,如米波、毫米波、紅外光
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Corrosion Resistance of Graphene-Reinforced Waterborne Epoxy Coatings[J]. Shuan Liu,Lin Gu,Haichao Zhao,Jianmin Chen,Haibin Yu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(05)
[2]雷達吸波隱身材料的進展及發(fā)展趨勢[J]. 李旺昌,周祥,應耀,張旭,姜力強,車聲雷. 材料導報. 2015(S2)
[3]電磁波吸收用石墨烯基納米材料發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 丁一,郭惠靜,廖慶亮,張躍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(11)
[4]石墨烯摻雜水性環(huán)氧樹脂的隔水和防護性能[J]. 王玉瓊,劉栓,劉兆平,余海斌,陳建敏. 電鍍與涂飾. 2015(06)
[5]Synthesis and microwave absorption properties of graphene-oxide(GO)/polyaniline nanocomposite with Fe3O4 particles[J]. 耿欣,何大偉,王永生,趙文,周亦康,李樹磊. Chinese Physics B. 2015(02)
[6]石墨烯和硅丙乳液復合材料的制備及性能[J]. 巨浩波,呂生華,孫婷,孔憲輝. 高分子材料科學與工程. 2014(08)
[7]雷達波隱身技術(shù)及雷達吸波材料研究進展[J]. 徐劍盛,周萬城,羅發(fā),朱冬梅,蘇進步,蔣少捷. 材料導報. 2014(09)
[8]鐵氧體的研究進展[J]. 亓淑艷,陳明,徐妍. 化學工程師. 2014(01)
[9]石墨烯導電高分子復合材料研究進展[J]. 武濤,湯穎穎,王經(jīng)逸,賈紅兵. 橡塑技術(shù)與裝備. 2014(02)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)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)
博士論文
[1]石墨烯的功能化改性及其典型聚合物復合材料的熱解與阻燃性能研究[D]. 洪寧寧.中國科學技術(shù)大學 2014
碩士論文
[1]聚苯胺復合涂層及Mn2O3微球的耐蝕性能研究[D]. 劉洋.大連理工大學 2013
[2]聚苯胺與石墨烯在防腐涂料中的應用[D]. 王耀文.哈爾濱工程大學 2012
[3]聚苯胺導靜電防腐涂料的研究[D]. 師杰.西安工業(yè)大學 2011
[4]聚苯胺耐蝕涂層的研究[D]. 黃輝.哈爾濱工程大學 2009
本文編號:3614771
【文章來源】:揚州大學江蘇省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1吸波材料的吸波損耗過程示意圖??
吸波材料大部分涂覆于各種基體表面,從而達到保護基體的效果。因??材料要求輕質(zhì),盡可能減少基體的負荷。??)吸收頻帶寬,根據(jù)國家標準規(guī)定反射損耗值低于-10dB時,材料對電磁波的吸收??90%,則該材料具有吸波性能。因此,吸波材料反射損耗值低于-10dB的頻帶要盡??能吸收更多頻率范圍內(nèi)的電磁波。??)綜合性能強,一般吸波材料受到環(huán)境影響,如應用于船艦上的吸波涂層,要有??學性能、防腐性能等綜合性能。??表明,單一的磁性材料或介電材料無法達到較好的阻抗匹配,從而導致?lián)p耗強度??頻帶窄。研宄者們一般通過有機-無機材料的復合技術(shù)以及多樣結(jié)構(gòu)的設(shè)計而達到??材料‘‘薄、輕、寬、強”的特點。011[42]等人制備了樹狀結(jié)構(gòu)的Fe304/CNTs/HPCFs??,其結(jié)構(gòu)如圖1.2所示。該復合材料具有優(yōu)異的吸波性能,在10.2?18GHz內(nèi)反射??-15dB,其中最小反射損耗值可達-50.9dB,結(jié)果表明四氧化三鐵的磁性能和碳納??電性能之間有較好的協(xié)同作用,而樹狀結(jié)構(gòu)也使得吸波材料的比表面積大大增??
圖1.3?rG0/Fe304/PANI復合材料的吸波機制示意圖??,世界各國的研究人員都在熱衷從事新型吸波材料的研宄,吸波材料的向。??寸上的納米化和形態(tài)上的低維化。納米纖維、納米顆粒以及薄膜等材料的研宂熱點,它們比表面積大,散射點多,有利于吸波性能的吸收強度以及相容性的改善[44]。??成上的復合化。研究人員發(fā)現(xiàn),單一材料的性能無法滿足現(xiàn)代對吸波材此不同性能材料進行復合,可將不同性能進行匹配或協(xié)同而提高吸波材性能,如有機-無機材料或磁性-介電性材料的復合,同時對材料的電磁阻抗達到最佳匹配程度,是現(xiàn)在乃至未來的發(fā)展過程中具有較大潛力的多樣化。吸波材料功能多樣化主要指兩個方面:一方面,吸收電磁波的測器的技術(shù)發(fā)展,出現(xiàn)了不同波段的電磁波,如米波、毫米波、紅外光
【參考文獻】:
期刊論文
[1]Corrosion Resistance of Graphene-Reinforced Waterborne Epoxy Coatings[J]. Shuan Liu,Lin Gu,Haichao Zhao,Jianmin Chen,Haibin Yu. Journal of Materials Science & Technology. 2016(05)
[2]雷達吸波隱身材料的進展及發(fā)展趨勢[J]. 李旺昌,周祥,應耀,張旭,姜力強,車聲雷. 材料導報. 2015(S2)
[3]電磁波吸收用石墨烯基納米材料發(fā)展現(xiàn)狀分析[J]. 丁一,郭惠靜,廖慶亮,張躍. 新材料產(chǎn)業(yè). 2015(11)
[4]石墨烯摻雜水性環(huán)氧樹脂的隔水和防護性能[J]. 王玉瓊,劉栓,劉兆平,余海斌,陳建敏. 電鍍與涂飾. 2015(06)
[5]Synthesis and microwave absorption properties of graphene-oxide(GO)/polyaniline nanocomposite with Fe3O4 particles[J]. 耿欣,何大偉,王永生,趙文,周亦康,李樹磊. Chinese Physics B. 2015(02)
[6]石墨烯和硅丙乳液復合材料的制備及性能[J]. 巨浩波,呂生華,孫婷,孔憲輝. 高分子材料科學與工程. 2014(08)
[7]雷達波隱身技術(shù)及雷達吸波材料研究進展[J]. 徐劍盛,周萬城,羅發(fā),朱冬梅,蘇進步,蔣少捷. 材料導報. 2014(09)
[8]鐵氧體的研究進展[J]. 亓淑艷,陳明,徐妍. 化學工程師. 2014(01)
[9]石墨烯導電高分子復合材料研究進展[J]. 武濤,湯穎穎,王經(jīng)逸,賈紅兵. 橡塑技術(shù)與裝備. 2014(02)
[10]吸波材料的研究現(xiàn)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)
博士論文
[1]石墨烯的功能化改性及其典型聚合物復合材料的熱解與阻燃性能研究[D]. 洪寧寧.中國科學技術(shù)大學 2014
碩士論文
[1]聚苯胺復合涂層及Mn2O3微球的耐蝕性能研究[D]. 劉洋.大連理工大學 2013
[2]聚苯胺與石墨烯在防腐涂料中的應用[D]. 王耀文.哈爾濱工程大學 2012
[3]聚苯胺導靜電防腐涂料的研究[D]. 師杰.西安工業(yè)大學 2011
[4]聚苯胺耐蝕涂層的研究[D]. 黃輝.哈爾濱工程大學 2009
本文編號:3614771
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