輕質(zhì)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料電磁屏蔽性能研究.pdf

1、電磁波在現(xiàn)代生活中與人類生活息息相關(guān)，一方面在醫(yī)療、建筑、勘探等方面發(fā)揮有益作用，另一方面，電磁波產(chǎn)生的電磁干擾、電磁輻射，對(duì)人體及設(shè)備帶來了負(fù)面影響，為了減少電磁波的對(duì)設(shè)備及人體的危害，可采用電磁屏蔽材料對(duì)電磁波進(jìn)行有效屏蔽，常用的金屬類電磁屏蔽材料密度大且易腐蝕，在達(dá)到一定的屏蔽效果時(shí)，在對(duì)材料重量有嚴(yán)格要求、耐腐蝕的環(huán)境條件下并不適用。因此，制備輕質(zhì)高效的電磁屏蔽復(fù)合材料，具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本課題利用炭黑(

2、CB)、石墨導(dǎo)電填料與環(huán)氧樹脂復(fù)合，制備電磁屏蔽復(fù)合材料，為了降低復(fù)合材料的密度，增加填料的分散性，提高電磁屏蔽復(fù)合材料的導(dǎo)電性及電磁屏蔽效能，在炭黑/環(huán)氧樹脂、石墨/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中添加輕質(zhì)填料聚苯乙烯(PS)泡沫微球。通過機(jī)械攪拌的方法制備了炭黑/ PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料和石墨/ PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂輕質(zhì)復(fù)合材料，并研究了復(fù)合材料的導(dǎo)電性能、介電性能及其電磁屏蔽性能。研究結(jié)果如下：
　　PS泡沫微球的引入降低了CB

3、/環(huán)氧樹脂體系的密度，與未引入PS泡沫微球時(shí)材料密度最低值為1.13 g/cm3相比，引入PS泡沫微球后，體系密度減小，最低值為0.800 g/cm3；提高了炭黑/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)電相的局部相對(duì)體積含量，使炭黑/PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合體系的電導(dǎo)率上升，在炭黑體積分?jǐn)?shù)為36％時(shí)，其電導(dǎo)率由1.26×10-4S/cm提高至3.30×10-3S/cm；提高了體系的介電常數(shù)及介電損耗，增強(qiáng)了體系的電磁屏蔽效能。介電常數(shù)實(shí)部由25.7增加

4、至34.0。其介電常數(shù)虛部由12.6增加至33.4。其介電損耗由0.480增加至1.46。其對(duì)電磁波的屏蔽效能由11.9dB增加至15.4dB。
　　在石墨/PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合體系中，隨著PS泡沫微球與石墨的比例逐漸增大，石墨/PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合體系的密度由0.961 g/cm3降低至0.617 g/cm3；而其電導(dǎo)率由比例為0.0125:1時(shí)的1.00*10-3S/cm降低至比例為0.025:1時(shí)的4.74*10

5、-4S/cm，而在PS泡沫微球與石墨比例為0.05:1時(shí),電導(dǎo)率略增加為4.98*10-4S/cm；隨著PS泡沫微球與石墨的比例逐漸增大，介電常數(shù)的實(shí)部與虛部也呈減小的趨勢(shì)，其介電常數(shù)實(shí)部由9.18減小至5.80。其介電常數(shù)虛部由0.780減小至0.150。隨著PS泡沫微球與石墨的比例逐漸增大，石墨/PS泡沫微球/環(huán)氧樹脂復(fù)合體系的電磁屏蔽效能逐漸減小，比屏蔽效能逐漸增大。復(fù)合體系的反射損耗隨著PS泡沫微球與石墨的比例增大而減小，其吸收