功能导电粒子的制备及其在电磁屏蔽材料中的应用

来源 :北京工商大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:usaend
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
功能导电粒子的微观结构和组成对材料的电磁响应特性具有重要影响,采用简单、有效、价廉的方式来构建掺杂聚苯胺(Polyaniline,PANI)微/纳结构已成为该领域的研究热点之一。本论文主要研究掺杂PANI微观结构的形成机制,功能颗粒的结构与电磁屏蔽间的联系,并揭示其电磁屏蔽机理,此外,考察了功能导电颗粒在聚合物基电磁屏蔽材料中的应用。主要的研究内容如下:(1)使用无模板化学氧化聚合法,在水溶液中合成具有不同微观形貌的PANI纳米粒子。结果表明,随着酸浓度的增加,掺杂PANI的屏蔽效能增大;随着反应时间的延长,屏蔽效能呈现出先增大后降低的趋势;对不同酸掺杂PANI的性能进行研究,发现掺杂酸的种类会影响PANI的微观形貌,其中使用樟脑磺酸掺杂的PANI和盐酸掺杂的PANI呈现海参形貌,磷酸和硫酸掺杂PANI为纳米纤维状;通过对比分析掺杂PANI化学结构,晶粒尺寸和层间距等,发现掺杂PANI的氧化度和结晶性能随掺杂酸种类的不同而改变,且具有粗糙微观结构的PANI纳米粒子增加了颗粒间电子传递的接触点,使材料的电导率和屏蔽效能得以提高,所制备的掺杂PANI均呈现以吸收损耗为主的电磁屏蔽特性。其中樟脑磺酸掺杂PANI在材料厚度为0.35mm时,在X波段的屏蔽效能可达21.7dB。(2)以甘蔗纤维(Bagasse fiber,BF)为核,使用原位化学氧化聚合的方法在其表面修饰掺杂PANI包覆层,制备具有核-壳结构的BF@PANI复合颗粒。结果表明,随着苯胺用量的增加,屏蔽效能呈现先增加后有所下降;屏蔽效能随着时间延长增加,到4h后增加较慢;BF核和PANI包覆层之间存在化学键等相互作用,PANI包覆层掺杂率和结晶性得以提高;BF@PANI复合材料具有优异的导电性(201±29S·m-1),高于相同实验条件下制备的PANI均聚物(135±15S·m-1);屏蔽效能理论计算和实验结果的对比表明,核-壳结构使得电磁波在透过材料时,在其内部容易发生多重反射,使BF@PANI复合材料的屏蔽效能大幅度提高,该复合材料屏蔽效能以吸收损耗为主,厚度为0.40mm时,在X波段的屏蔽效能为28.8dB。(3)在上述研究基础上,以樟脑磺酸为掺杂酸,在无纺布表面进行原位修饰PANI制备电磁屏蔽材料。结果表明,随着反应时间延长,PANI在无纺布上沉积量增多,压缩处理有利于得到厚度较薄、结构密实、屏蔽效能较高的复合材料。经修饰后的无纺布厚度为1.10mm时,屏蔽效能可达40.8dB。将PANI及BF@PANI作为功能导电填料,以聚乙烯醇缩丁醛(Polyvinyl butyral,PVB)为基体,使用溶液流延法制备聚合物基电磁屏蔽膜材料,并对材料的结构与性能进行了研究。结果表明,与PVB/PANI相比,纤维状的BF@PANI在PVB基体中更有利于形成导电网络,使PVB/BF@PANI呈现较高的电导率和屏蔽效能,且随着BF@PANI含量的增加,PVB/BF@PANI复合材料的介电损耗及屏蔽效能增大。
其他文献
随着我国核电的大规模发展,核电站也将面临参与调峰的问题。一旦核电机组接入电网参与调峰运行,势必将和电网相互影响。我国目前都是带基荷运行,缺少调峰运行经验,因此有必要
“不忘本来才能开辟未来,善于继承才能更好创新”。红色文化自诞生至今,记录了中国共产党领导中国人民一路追逐中国梦的辉煌历程。同时,在中国革命、建设和改革的伟大实践中,红色文化也不断得到完善与发展。在全球化的今天,发展红色文化,将对于我们重塑民族文化自信,助力实现“两个一百年”奋斗目标具有重要意义。郑州市是华夏文明发源地之一,也是红色文化的重要发源地,特殊的历史地位和地理位置,成就了它丰富的传统文化底
近年来雾霾问题,水体富营养化问题、地下水污染问题、酸雨问题、城市黑臭水体问题在全国范围内普遍存在,严重危害了民众健康,降低了居民生活质量。我国各种污染物排放量处在
本研究从阿拉尔16团和沙湾144团连作10年以上且棉花黄萎病发病严重的棉田区采集24份棉花根际土,采用稀释平板法和平板对峙法对土样进行分离、筛选棉花黄萎病的拮抗菌,并通过P
随着软件规模及应用领域的日益复杂,软件质量安全已经成为一个至关重要的问题,在软件运行过程中会产生大量的数据,为了将其利用起来进而提升软件质量及保障软件安全,数据挖掘
学位
随着越来越多的人参与到互联网中,互联网产生了海量并有研究价值的文本信息,如何有效的对文本信息进行情感挖掘是现阶段研究的热点之一。该文通过对文本情感分类国内外现状的
类肽是一种以N-取代甘氨酸作为基本合成单元,类似于多肽的非天然聚合物。与多肽相比,类肽不仅人工合成简单、具有更多的结构多样性,而且耐受蛋白酶的水解。这使得它在生物化
铝及铝合金具有密度小,比强度高,塑性好等优点,因此被广泛应用于航空航天、汽车制造、便携电子产品等方面,但其同时有硬度低、耐磨耐蚀性差、热稳定性差等缺点,限制了铝合金
高空飞行器由于其高机动特性在国内外军事和民用领域得到了广泛的关注和应用。由于考虑到其特殊的军事等应用场合,高空飞行器能否具备高精度的导航能力成为了研究的重中之重