【摘 要】
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近年来,高分子复合材料的发展方向朝着绿色节能环保的方向转变,其中具有电磁屏蔽性能的特种橡胶一直是研究的重点。硅橡胶具有非常多的优点,包括无毒无味、耐高低温性、绝缘性及稳定性高等特点,因此常被用作为电磁屏蔽材料的基体。但是目前电磁屏蔽硅橡胶复合材料也面临较多问题。本文对基于硅橡胶的电磁屏蔽复合材料制备及性能进行了研究,在保证复合材料机械性能的前提下提高其电磁屏蔽性能,并在此基础上探究了电磁屏蔽硅橡胶
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近年来,高分子复合材料的发展方向朝着绿色节能环保的方向转变,其中具有电磁屏蔽性能的特种橡胶一直是研究的重点。硅橡胶具有非常多的优点,包括无毒无味、耐高低温性、绝缘性及稳定性高等特点,因此常被用作为电磁屏蔽材料的基体。但是目前电磁屏蔽硅橡胶复合材料也面临较多问题。本文对基于硅橡胶的电磁屏蔽复合材料制备及性能进行了研究,在保证复合材料机械性能的前提下提高其电磁屏蔽性能,并在此基础上探究了电磁屏蔽硅橡胶复合材料的基础配方,研究了离子液体（ILs）改性多壁碳纳米管（MWCNTs）材料和铁氧体/羰基铁粉协同对硅橡胶复合材料电磁屏蔽性能的影响,设计了一种叠层结构电磁屏蔽硅橡胶复合材料。本文完成的主要工作如下:1、研究了离子液体（ILs）对多壁碳纳米管（MWCNTs）改性工艺,制备了硅橡胶/碳纳米管复合材料。利用非共价键改性的方式使用离子液体对碳纳米管表面进行包覆,通过降低碳纳米管管间范德华力以达到改善其分散性的目的。2、使用改性后的碳纳米管制备了硅橡胶/碳纳米管复合材料,通过RPA、SEM测试分析了改性碳纳米管在硅橡胶基体中的分散性以及碳纳米管-硅橡胶之间的界面作用情况,并表征了其在硅橡胶复合材料导电性能、力学性能及电磁屏蔽性能等方面所起的作用。结果显示,通过离子液体的改性作用,有效改善了碳纳米管在硅橡胶基体中的分散,提高了复合材料的导电性能,增加了复合材料对电磁波的反射,从而提高了材料的电磁屏蔽效能,其屏蔽效能达到26d B。3、研究了吸收型电磁屏蔽硅橡胶复合材料及制备工艺。将导磁材料填充到硅橡胶基体中,制备了硅橡胶/羰基铁粉/铁氧体复合材料,通过提高复合材料的电磁损耗,可以对投射到材料表面的电磁波进行高效吸收,并将其转换为其他形式能量,进而实现了硅橡胶复合材料电磁屏蔽性能有效增强的目的。具体而言,在低频率下,羰基铁粉/硅橡胶复合材料的电磁屏蔽效能较好,最高可达到15 d B;在高频率下,铁氧体/硅橡胶复合材料的电磁屏蔽效能更优,最高可达到23 d B。4、结合叠层橡胶工艺,提出了反射材料和吸收材料复合的叠层结构,在保证复合材料厚度的前提下,提高复合材料的电磁屏蔽性能,并进一步对比了单层与叠层硅橡胶复合材料的电磁屏蔽性能。结果表明,层叠法制备的硅橡胶复合材料的电磁屏蔽性能得到了提高,其中AB型电磁屏蔽硅橡胶复合材料电磁屏蔽效能最高可达到32 d B,较单层硅橡胶复合材料提高了23%;BAB型三层电磁屏蔽硅橡胶复合材料屏蔽效能最高可达到36 d B,相对于单层硅橡胶复合材料提高了46%。
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