碳纖維紙基屏蔽材料的制備與性能研究.pdf

1、隨著信息技術(shù)和電子技術(shù)的快速發(fā)展，人們生活中出現(xiàn)了大量的電器設(shè)備，各種電器設(shè)備在提高人們的工作效率和生活質(zhì)量的同時，也產(chǎn)生了大量的電磁輻射，給人們的生活帶來了不便，對人類的生命健康造成了威脅。因此，對高性能屏蔽材料研究就顯得非常重要了。
　　石墨烯擁有獨特的結(jié)構(gòu)，超強的導電性能，是很有發(fā)展前景的電磁屏蔽材料。同時鎳也是一種具有高磁導率物質(zhì)，可以對電磁波產(chǎn)生很大的吸收損耗，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ钠帘尾牧稀１狙芯恐饕蕴祭w維和植物纖維

2、作為基本骨架原料，通過真空減壓抽濾法來制備石墨烯/碳纖維電磁屏蔽紙和化學鍍鎳植物纖維/碳纖維電磁屏蔽紙，并對導電性能和電磁屏蔽性能進行系統(tǒng)研究，為高性能的電磁屏蔽產(chǎn)品的制備提供一定的理論依據(jù)。
　　首先，對碳纖維進行氧化改性處理，使其表面的活性基團數(shù)量增多。然后分別對化學鍍鎳后的植物纖維、碳纖維的混合體系的分散性和石墨烯、植物纖維、碳纖維混合體系的分散性進行了研究。發(fā)現(xiàn)混合體系的粘度,隨著還原劑二甲基氨硼烷(DMAB)用量的增大，

3、先降低后升高，當還原劑二甲基氨硼烷(DMAB)用量為3g/L時，混合體系的粘度最低，分散性能最好，同時包覆率也較大。同時對石墨烯、植物纖維和碳纖維漿料混合體系分散性的因素進行探究，發(fā)現(xiàn)當疏解轉(zhuǎn)數(shù)為20000r/min，超聲時間為22.5min，加入的CPAM用量為0.5％時，石墨烯、植物纖維和碳纖維漿料的混合體系分散性最好。
　　其次，采用真空抽濾將具有超強導電性的石墨烯材料加入到紙基材料內(nèi)部，制備出石墨烯/碳纖維紙基屏蔽材料，研

4、究了石墨烯添加量對碳纖維紙基材料的導電性能和屏蔽性能的影響；采用探究得到的最佳實驗工藝制備石墨烯/碳纖維紙基材料，采用掃描電鏡、抗張強度測試儀、四探針電阻率測試儀和矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀對石墨烯/碳纖維紙基材料進行表面形貌、力學性能、導電性能和電磁屏蔽性能的表征，研究石墨烯添加量對石墨烯紙基材料的影響，發(fā)現(xiàn)石墨烯添加量為10wt%時，石墨烯/碳纖維紙的電阻率降低到最小值0.662?·cm，同時，石墨烯/碳纖維紙具有最高的電磁屏蔽效能。
　

5、　此外，使用化學鍍的方法在植物纖維表面進行化學鍍鎳，然后采用真空抽濾制備植物纖維化學鍍鎳的碳纖維紙基材料，研究了鎳的包覆量對紙基材料的力學性能、導電性能和屏蔽性能的影響，并將化學鍍鎳碳纖維紙基材料和石墨烯/碳纖維紙基材料進行了對比分析研究。綜合對比兩種碳纖維紙基材料，得到結(jié)論：相比于石墨烯/碳纖維紙基材料，化學鍍鎳的碳纖維紙基材料在力學性能和導電性能方面相差都比較大，但其電磁屏蔽性能卻和石墨烯/碳纖維紙基材料無明顯差異，相同頻率下，相差