碳纖維導(dǎo)電屏蔽紙的研制及其性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)電氣化的飛速發(fā)展，電子產(chǎn)品的種類、數(shù)量和電子元件的精密程度不斷提高，電子元件所造成的電磁輻射、元件本身受外界電磁波干擾及電磁輻射人體危害等問題變得日益嚴(yán)峻。電磁輻射不僅直接影響電子產(chǎn)品的性能以及信息產(chǎn)業(yè)的健康有序發(fā)展，對(duì)人類及其它生物體造成嚴(yán)重傷害，而且還對(duì)國(guó)家政治、軍事以及經(jīng)濟(jì)信息的安全帶來(lái)極大的危害。因此，開發(fā)電磁屏蔽材料(特別是輕量化產(chǎn)品)具有十分重要的意義。 碳纖維具有導(dǎo)電性能好、質(zhì)量輕、價(jià)格比金屬纖維低、易加工

2、、耐氧化性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此是很有發(fā)展前景的電磁波屏蔽材料。本課題以碳纖維為原料來(lái)開發(fā)碳纖維導(dǎo)電屏蔽紙，以拓寬電磁屏蔽材料的研究領(lǐng)域和應(yīng)用范圍，并為研制高性能電磁屏蔽材料提供依據(jù)。 本課題對(duì)碳纖維制備導(dǎo)電屏蔽紙的關(guān)鍵技術(shù)——分散工藝及抄造工藝進(jìn)行了探討，對(duì)紙頁(yè)的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能、屏蔽性能及其影響因素進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并對(duì)制造高性能導(dǎo)電屏蔽紙的可行性及方式進(jìn)行了初步探討。 碳纖維的紅外光譜、掃描電鏡觀察及化學(xué)滴定測(cè)定結(jié)果表明

3、，碳纖維表面的活性基團(tuán)數(shù)量少，纖維親水性低，在水中的分散性很差，必須加入分散劑才能改善其分散性；經(jīng)過濃硝酸氧化后，碳纖維表面產(chǎn)生更多的活性基團(tuán)，表面產(chǎn)生刻蝕，表面積增大，纖維親水性增加，因此碳纖維在水中的分散性及穩(wěn)定性得到改善。 在一定范圍內(nèi)增加碳纖維含量能夠提高紙頁(yè)的抗張強(qiáng)度、耐破度、撕裂度；超過這個(gè)范圍會(huì)使這些力學(xué)性能急劇下降。碳纖維含量越高紙頁(yè)的導(dǎo)電性越好；碳纖維含量一定，紙頁(yè)體積電阻率一定，但阻值隨定量的增加而減小，其變

4、化規(guī)律符合物理導(dǎo)電模型。 導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)通路的搭接及接觸電阻的大小對(duì)紙頁(yè)的導(dǎo)電性有重要影響。在碳纖維含量較低時(shí)，適當(dāng)增加碳纖維的長(zhǎng)度能夠提高紙頁(yè)的導(dǎo)電性；碳纖維間接觸得越緊密，接觸電阻就越低，體積電阻率也越低。通過打漿、加強(qiáng)濕壓榨作用和適當(dāng)提高植物纖維用量等方法均可降低碳纖維間的接觸電阻。 碳纖維導(dǎo)電屏蔽紙具有較好的屏蔽性能，其屏蔽原理為反射損耗與吸收損耗，屏蔽效能隨紙頁(yè)導(dǎo)電性的升高而提高，并對(duì)不同頻率的電磁波產(chǎn)生不同的屏蔽效