聚醚醚酮纸基电磁屏蔽复合材料的制备与性能研究

来源 :吉林大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:clarinet1900
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
信息技术的发展,人工智能、物联网以及大数据信息的广泛应用,5G技术的应用普及,深刻地影响着人类社会的发展。信息的发展与传播离不开电磁波和电子设备的使用,电子设备在运行期间不仅会互相干扰运行,电磁污染还会给人类和其他生物造成不可逆转的伤害。除了从源头上禁止外,研究和开发使用具有电磁屏蔽性能的材料成为切断电磁干扰主要手段,轻质、高效、柔性的电磁屏蔽复合材料成为追求目标。目前,存在金属基和聚合物基两大类具有电磁屏蔽性能的复合材料。金属电磁屏蔽材料虽然电磁屏蔽性能优良,但其电磁屏蔽机制会出现电磁波的二次污染,且其还存在着密度大、易腐蚀、柔韧性差等缺点。聚合物基电磁屏蔽复合材料,虽有质轻、耐腐蚀等特点,但由于大多数聚合物本身不具有导电性或导电性较低,故而电磁屏蔽性较差。为改善其导电性,通常使用导电填料改善性能。质轻、长径比大、导电性好的碳材料在电磁屏蔽机制中主要起到吸收的作用,可有效避免电磁波的二次污染,通过调整填料的含量和种类可以基本满足增强电磁屏蔽性能的要求。为改善纯单相碳填充纳米复合材料不能提供有效电磁屏蔽的缺点,将碳材料和金属的两相混合物应用于电磁屏蔽复合材料中,它们之间的协同作用不仅降低了传导损耗和介电损耗,还提供了多重反射损耗。本论文针对现阶段聚合物基体的电磁屏蔽复合材料的电磁屏蔽性能较低、质量较大、刚性较强等问题,基于聚醚醚酮树脂质轻、机械性能优良、耐腐蚀、热稳定性较强等特点,以聚醚醚酮为纤维基体,通过添加碳纳米管改善聚醚醚酮纤维导电性,制备了掺杂碳纳米管的聚醚醚酮纤维(MWCNTs/PEEK纤维),其中,通过制备可溶的聚醚醚酮前驱体(PEEK-1,3-二氧戊环)包覆碳纳米管作为填料可有效解决碳纳米管团聚问题,而PEEK-1,3-二氧戊环经过酸化还原可转化为聚醚醚酮,整个体系并未引入其他杂质。以MWCNTs/PEEK纤维为基体,通过调节浸渍液中碳纳米管的含量以及树脂基体中的导电填料(碳纤维、铜包覆的PEEK纤维(Cu@PEEK纤维))的种类及含量,通过抽滤成纸、浸渍以及热压等步骤,得到了一系列具有电磁屏蔽性能的聚醚醚酮纤维复合纸,由于导电纤维和导电填料的存在,聚醚醚酮纤维复合纸内部出现三维导电网络,有利于提升材料的电磁屏蔽效能。结果表明,浸渍液中的羧基碳纳米管含量的增加对MWCNTs/PEEK纤维复合纸的电导率、电磁屏蔽性能具有积极作用,导电纤维(Cu@PEEK、CF纤维)含量的增加对Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK、CF+MWCNTs/PEEK纤维复合纸的电导率和电磁屏蔽性能也具有积极作用,当Cu@PEEK和CF纤维含量相当时,Cu@PEEK+CF+MWCNTs/PEEK纤维复合纸的电导率以及电磁屏蔽性能达到最高值。MWCNTs/PEEK、Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK、CF+MWCNTs/PEEK、CF+Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK纤维复合纸都是以吸收为主的电磁屏蔽材料。MWCNTs/PEEK纤维和Cu@PEEK或CF纤维搭接形成二维网络结构,羧基碳纳米管结合二维网络结构构成空间三维有效导电网络。其中,0.30CF纤维复合纸的电导率和电磁屏蔽性能为11.81 S·cm-1和40.6 d B,0.15CF+0.15Cu@PEEK复合纸的电导率和电磁屏蔽性能可达14.37 S·cm-1和54.4 d B。MWCNTs/PEEK、Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK、CF+MWCNTs/PEEK、CF+Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK纤维复合纸在经过严酷的温度处理后可以保持一定的电导率和电磁屏蔽性能,0.15CF+0.15Cu@PEEK复合纸经高温烘箱处理后,电导率为11.2 S·cm-1,电磁屏蔽值为47.2 d B。使用循环近红外高频激光照射0.3CF和0.15CF+0.15Cu@PEEK复合纸后,由于近红外高频激光照射过程中由Cu氧化生成的Cu O的存在以及PEEK树脂的部分软化和熔化会导致电导率和电磁屏蔽性能下降。然而,PEEK纤维复合纸在严酷的近红外高功率激光照射后仍保持较高的电磁屏蔽性能,其中,0.15CF+0.15Cu@PEEK复合纸的电导率和电磁屏蔽值(12GHz)为11.11 S·cm-1和43.5 d B。此外,MWCNTs/PEEK、Cu@PEEK+MWCNTs/PEEK、CF+MWCNTs/PEEK、Cu@PEEK+CF+MWCNTs/PEEK纤维复合纸具有良好的热稳定性,可在较高温环境下长期使用。
其他文献
学习动机是促使学生确立学习目的、实现学习目标的重要动力,其对学生的学习行为、学习效率、学习能力等具有极大的影响,因而增强学生学习动机特别重要。在小学生英语学习的起始阶段,教师应利用符合小学生心理需求的手段、素材和方式,促使学生形成正确的学习动机,并且不断强化,提升英语学习效果。
高转速化与轻量化是电驱动系统的重要发展方向。当功率相同时,纯电动汽车动力总成的功率密度会随着工作转速的升高而增大,不仅能改善车辆的行驶经济性,还能够提高驱动系统的布置灵活性。然而,传统的油润滑金属齿轮由于存在搅油造成的功率损失以及高频振动噪声性能恶化等问题,制约了电驱动系统极限工作转速的进一步提高。随着高分子基自润滑复合材料的机械性能与摩擦磨损性能不断提升,诸如聚醚醚酮(Polyetherethe
期刊
<正>一次期中语文考试,临收卷时我发现,语文科代表小Y同学最后一道大题目一个字也没有写。虽然跟往常一样,他仍然帮我收完了试卷,但脸色明显不太对劲。我要他到我办公室里,想了解是什么回事,顺便把那两道题目跟他讲一下。但因临时有事,我就请他把试卷送到我的办公桌上。等我回来时,他已经回教室上课了。我先翻找他的试卷,却赫然发现,那道题目已经做好了,且与我的"参考答案"一模一样。我脑袋一嗡:趁我不在时,他竟偷
期刊
<正>2022年2月22日,360政企安全集团发布两大网络空间测绘新品:360天相(资产威胁与漏洞管理系统关基版)和360信息资产安全统一管理平台。据产品负责人介绍,360天相是在360安全大脑赋能下,专门针对关键信息基础设施行业所推出的资产威胁与漏洞管理系统,其通过关基业务测绘与管理、供应链分析、威胁识别与定位、漏洞情报实时推送等四大模块,能帮助政企事业单位准确掌控关基业务的资产与威胁情况,打通
期刊
利用2011—2018年283个地级市面板数据,研究了数字普惠金融对区域创新创业的影响。首先,数字普惠金融水平提高对区域创新创业水平具有显著的促进作用;其次,上述促进作用在东、中、西三个地区均显著,在经济发展水平相对较低的中西部地区,促进作用更强;最后,促进作用的来源是服务覆盖广度和使用深度,而且数字普惠金融使用深度相比于覆盖广度具有更强的促进作用,数字化水平并没有提升区域创新创业。在考虑了滞后效
学习动机是影响学习效果的一个非常重要的因素,在高校英语教学中,教师也应该注重大学生英语学习动机的激发,在分层教学模式中,应该深入分析不同层次学生的英语学习兴趣和动机,并加以干预和指导,全面激发学生的学习动机。本文就高校英语分层教学中大学生的英语学习动机激发和优化进行探析,旨在为高校英语教学提供一定的思路。
选择性分析和报告是造成心理科学研究可重复性危机的一个重要因素。近年来研究者提出用多元宇宙样分析的方法,囊括多种数据分析策略,减少分析过程中的主观选择性和随意性,并进行稳健性检验以提高结果的可靠性。以手机使用与手机压力的关系为例,介绍该方法和操作步骤。该方法已在心理学和认知神经科学等领域得到一定的应用。未来研究应继续发展和完善该方法的统计推断,使之运用到更多的数据类型和更广的研究领域中。
党的十八大以来,在党中央坚定不移推进反腐败进程中,反腐败斗争态势从“腐败和反腐败两军对垒,呈胶着状态”,到“反腐败斗争压倒性态势正在形成”,“压倒性态势已经形成”,“压倒性态势已经形成并巩固发展”,再到“反腐败斗争取得压倒性胜利”。在这样可喜变化的背后是一连串触目惊心的腐败案件被查处,其中家庭腐败成为了腐败案件中一个新趋向。透过这类“全家腐”的“串案”“窝案”,可以看到,落马高级领导干部本人及其家
工业革命的迅猛发展客观上提升了人类利用自然和改造自然的能力,但与此同时也加剧了人与自然的矛盾,致使生态问题呈现出愈发严重的态势。恩格斯鉴于当时的社会现实,在批判、继承前人思想的基础之上,对人与自然的关系、生态危机的实质、生态危机的解决方案等诸多问题提出了精辟的见解,撰写出了《自然辩证法》一书。《自然辩证法》是恩格斯生态思想趋于成熟的重要标志,亦是马克思主义生态思想的自我完善与发展,时至今日依然是指