【摘要】：隨著現(xiàn)代電子工業(yè)的飛速發(fā)展和電子產(chǎn)品的急劇增多,電磁波輻射已成為一種不可忽視的公害。與此同時,生物質(zhì)作為一種可再生資源,產(chǎn)量巨大,尤其是農(nóng)作物秸稈,年產(chǎn)量達7億噸。將農(nóng)作物秸稈用來制備電磁屏蔽材料,可有效的防治電磁污染,是生物質(zhì)資源化利用的新方向。以高溫炭化生物質(zhì)導電炭為導電填料,制備新型高密度聚乙烯(HDPE)基復合材料,探究生物質(zhì)導電炭種類、含量和粒徑對復合材料導電性和電磁屏蔽效能的影響規(guī)律。結(jié)果表明：棉花秸稈導電炭和竹屑導電炭制備的復合材料電磁屏蔽效能最佳；生物質(zhì)導電炭含量增加,復合材料電磁屏蔽效能增加。當導電炭的質(zhì)量分數(shù)為60%時,電磁屏蔽效能達到18dB (900MHz,下同),屏蔽了98.4%的電磁波能量。復合材料電磁屏蔽效能隨導電炭粒徑的減小先增加后減小。當導電炭粒徑為125～1501μm(100～120目)時,復合材料的導電性和電磁屏蔽效能最佳。研究了添加炭黑、添加金屬、酸洗生物質(zhì)導電炭和KOH活化導電炭四種改性方式,對導電炭/HPDE復合材料電磁屏蔽效能的影響。(1)添加少量炭黑,復合材料電磁屏蔽效能有大幅度提升。當炭總含量為50%時,添加5%的炭黑,對電磁波能量的屏蔽效果從68.4%提高到93.7%。(2)采用Fe、Cr、Ni、W金屬粉末作為添加劑,對比其復合材料的電磁屏蔽效能,其中添加鐵的效果最佳。當導電炭含量為40%時,添加5%的鐵粉,對電磁波能量的屏蔽從60.2%提高到92.1%。分析得出結(jié)論：當采用金屬粉末作為添加劑時,選擇密度小且磁導率高的金屬,復合材料電磁屏蔽效能和吸波效能最佳。(3)HCl溶液酸洗導電炭,復合材料的電磁屏蔽效果增加了12.2%；HN03溶液酸洗導電炭,屏蔽效果降低了14.5%。(4)KOH活化能提高導電炭的導電性、改善孔隙結(jié)構(gòu),從而提高復合材料電磁屏蔽效能,屏蔽效果提高了32.6%。以生物質(zhì)導電炭為原料,羧甲基纖維素(CMC)為粘結(jié)劑,常溫下壓制成型并加熱干燥,制備了導電炭/CMC復合材料。該材料既有非常好的電磁屏蔽效能,又具有一定孔隙結(jié)構(gòu),能夠吸附有機污染物,是一種新型多功能復合材料。當導電炭含量為93.0%時,復合材料的電磁屏蔽效能達35dB,屏蔽了99.97%的電磁波能量,對甲苯的吸附量為108mg/g。
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK6

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本文編號：2789491