碳化細菌纖維素-磁性金屬鎳復合材料的制備與電磁屏蔽效能的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的高速發(fā)展，各種電子、電氣設(shè)備日益深入人們的生活中;同時各種電子、電氣設(shè)備帶來的電磁污染已成為一種繼水污染、大氣污染和噪音污染之外的另外一個新的社會公害，引起人們的高度關(guān)注。電磁輻射既會對人體器官傷害，與會使各種電子儀器無法正常工作或損壞。電磁屏蔽就是利用導電或?qū)Т挪牧弦郧袛鄠鞑ネ緩降姆绞綄㈦姶泡椛湎拗圃谀骋灰?guī)定的空間范圍內(nèi)，以避免干擾源對其造成干擾。近年來，屏蔽材料正向著高效化、輕量化和復合化方向發(fā)展。本文針對目前屏蔽

2、材料成本高、密度大等缺陷，以質(zhì)輕、價低、抗腐蝕、耐高溫的新型生物制碳纖維為原料，利用磁控濺射和化學鍍的方法制備了鍍Ni碳纖維復合粉末，并對其形貌、組成、結(jié)構(gòu)、磁性能及電磁性能進行了分析表征。制備了磁控濺射鍍Ni碳纖維和化學鍍Ni碳纖維/石蠟復合材料，并對復合材料的的屏蔽性能等進行了研究。
　　結(jié)果表明，對直接干燥處理后的細菌纖維素進行磁控濺射鍍鎳，得到的BC/Ni復合材料纖維結(jié)構(gòu)完整，纖維表面鍍層完整致密，以非晶態(tài)為主，摻雜部分微

3、晶。然后將BC/Ni復合材料選擇1000℃進行碳化，制備出來的新型碳纖維素/Ni復合粉末都是典型的磁性復合材料。在0.6～18GHz頻率范圍內(nèi)，鍍60nmNi的新型碳纖維的屏蔽性能相對純碳纖維要好，當30wt％的CBC/Ni復合材料與石蠟復合熱壓成為3mm厚度的圓環(huán)測試電磁參數(shù)，屏蔽效能隨著頻率的增加而增加，其中當頻率達到18GHz時復合材料的屏蔽效能有最大值達到12dB，比純的碳化細菌纖維素屏蔽效能超出5dB。碳纖維表面鍍覆的鎳金屬之

4、后屏蔽效能有所增加;磁控濺射鍍Ni的碳纖維比純的碳纖維屏蔽性能要好。
　　經(jīng)研究，對于冷凍干燥的細菌纖維素纖維結(jié)構(gòu)要比直接干燥的細菌纖維素要好，故采用冷凍干燥的細菌纖維素作為原料進行各種表征，得到細菌纖維素在一定溫度下碳化處理可得到一種新型的網(wǎng)絡(luò)狀碳納米結(jié)構(gòu)，并且隨著碳化溫度升高纖維致密性越來越好，當碳化溫度升高到1400℃時，纖維組織結(jié)構(gòu)遭到破壞，變得混亂無序;碳化溫度為1200℃時碳纖維具體最好的纖維狀結(jié)構(gòu)，故采用1200℃為

5、碳化溫度碳化細菌纖維素，該碳纖維采用化學鍍在纖維表面鍍一層鎳具有很好的改性作用，鍍Ni碳纖維/石蠟復合材料中填料的分散性很好，具有良好的導電通道。在0.6～14GHz頻率范圍內(nèi)，以30％鍍Ni碳纖維為填料的石蠟基復合材料對微波的屏蔽效果很好，同樣屏蔽效能隨著頻率的升高而升高。其中當頻率達到14GHz處有最大屏蔽效能值為51dB，比純的碳纖維屏蔽效能增加了10dB，填料為20％時，復合材料的最大屏蔽效能值為28.5dB，比純碳纖維屏蔽效能