一、碳纳米管的电磁性能和表面修饰研究现状(论文文献综述)
李光照[1](2021)在《静电喷涂制备环氧导电涂层的性能研究》文中提出石油化工行业使用的导电涂料不仅需要耐蚀性好、结合强度高,而且要求耐磨损。而现有的导电涂料添加的导电介质多为金属粒子或石墨,采用涂刷法制备导电防腐涂层,由于导电粒子添加量大,分散性差,导电粒子大量沉淀,造成涂层呈现出由底部至表面导电粒子含量不断降低的分布;底层的导电粒子含量过高,导致底层成膜物质少,使涂层与基体的粘结性降低,涂层耐磨性差、容易鼓泡和起皮;表层导电粒子含量过低使涂层表层导电性低于涂层设计值,造成整个涂层使用寿命短、防腐和导电效果差,很难达到石化行业对导电涂料的要求。碳纳米管和石墨烯有优良的导电性,用作导电填料可以大大降低导电粒子的添加量,但涂刷法制备导电涂层仍有导电粒子分布不均的问题,静电喷涂有电场力和粒子二次雾化作用,必将对导电粒子产生很好的分散作用。但具有大长径比一维线性结构的碳纳米管和具有二维层片状结构的石墨烯作为填料对导电涂料导电性的影响机理尚不明确,静电喷涂过程的分散效果及影响因素、分散机理不清楚。本研究以化工行业常用的环氧树脂为成膜物质,以多壁碳纳米管(MWCNTs)和石墨烯为导电介质,利用静电喷涂法制备导电涂层,探索静电喷涂过程中导电介质在涂层中的分散性机理及对涂层性能的影响。采用剥离法测定了所制备涂层的粘结强度,采用蓝点法测试了涂层的孔隙率,采用HT-1000高温摩擦磨损试验机对试样进行摩擦磨损性能分析,采用RTS-9双电测四探针测试仪测试涂层的表面电阻率,以电化学法研究了涂层的耐蚀性,以电阻率间接分析静电喷涂过程导电粒子的分散性和对涂层性能的影响,进一步采用Merlin Compact蔡司扫描电子显微镜(SEM)观察涂层的表面微观形貌,表征了不同含量的MWCNTs和石墨烯在涂层中的分布情况。得到以下结论:(1)静电喷涂法的电场力有利于导电介质沿电场方向分布,使得MWCNTs沿厚度方向分布,石墨烯沿涂层的厚度方向形成层状结构,有效提高了涂层的导电性。这一特点降低了涂层中导电粒子的添加量,同时避免环氧树脂固化时导电粒子沉降引起导电介质分散不均和涂层表面电阻提高,有效降低了导电涂层的渗流阈值。(2)采用粉末静电喷涂法制备石墨烯/环氧树脂导电涂层,涂层的电阻率随着石墨烯添加量的增大而降低,涂层的孔隙率、耐磨性及耐腐蚀性等性能存在石墨烯添加量的最佳值。添加0.5 wt.%的石墨烯,涂层的体积电阻率已降至3397 Ω·m,添加量达到3 wt.%时,涂层内部的导电网络初步形成,达到渗流阈值;添加2 wt.%石墨烯的涂层孔隙率最低,耐蚀性最好;石墨烯可以有效地起到润滑作用,添加6 wt.%石墨烯的涂层耐磨性最佳;石墨烯的含量大于6 wt.%时在涂层中分散性降低,极易发生团聚,会降低涂层的摩擦磨损性能和耐蚀性。(3)静电粉末喷涂的MWCNTs/环氧树脂涂层中,一维线性结构的MWCNTs较石墨烯更容易相互交联形成导电网络,相同添加量情况下MWCNTs涂层的电阻率小于石墨烯涂层,在MWCNTs添加量为1.5 wt.%时,导电涂层已达到渗流阈值;但涂层的结合强度、耐蚀性及摩擦磨损性能较相同含量石墨烯涂层差。(4)MWCNTs进行酸化处理,有利于提高MWCNTs分散性,但破坏了 MWCNTs的结构,相同添加量的MWCNTs,酸化后MWCNTs制备的涂层电阻率高于未酸化MWCNTs制备的涂层;十二烷基硫酸钠(SDS)表面处理有效提高了涂层中MWCNTs的分散性,使涂层电阻率降低;添加SDS表面处理的MWCNTs 1 wt.%时制备的涂层就可达到渗流阈值。碳纳米管磁化处理后加入涂层并在磁场下固化制得的涂层导电性最佳。(5)采用液体静电喷涂制备石墨烯/环氧树脂涂层、MWCNTs/环氧树脂涂层,石墨烯受到向上的静电作用力有效抵消了其自由沉降,使石墨烯的分散性大幅提高;后喷涂到基体上的石墨烯粒子与先前喷涂到基体表面涂层中的石墨烯粒子之间发生碰撞,减薄包覆在石墨烯表面的环氧树脂层,从而使导电粒子间的接触电阻减小。石墨烯、MWCNTs在静电力作用下沿涂层厚度方向排列,有利于导电通道的形成,降低涂层电阻率,实现在更低的导电粒子添加量下达到渗流阈值的目的,MWCNTs添加量仅为0.5 wt.%时,环氧涂层即可达到渗流阈值,此时电阻率仅为26.1 Ω·m。含一维线性结构的MWCNTs涂层界面多,但容易形成网络结构,涂层导电性好于同样含量的石墨烯涂层。片层状石墨烯有效的延长了腐蚀介质的扩散通道,故石墨烯的导电涂层耐蚀性和耐磨性较添加MWCNTs的导电涂层性能较好。(6)钢基体经空气、氮气和氧气低温等离子体处理后制备的涂层结合强度明显增强。结合强度随处理时间的增加呈先增大后减小的趋势,氧气气氛等离子体处理效果最好。采用低温氧等离子体对Q 235钢表面处理可以清洁基体表面,同时使钢表面发生等离子体氧化生成Fe2O3和FeOOH,当氧等离子体处理时间较短时,氧化产物以FeOOH为主,其在钢表面堆积使表面的粗糙度大幅增加,羟基有效提高了钢表面的极性和表面自由能,与环氧涂层中的极性基团间产生氢键,可以进一步提高环氧树脂与金属基体间的结合强度;随着氧等离子体处理时间的延长,氧化层中的FeOOH由于高温分解成Fe2O3,使钢表面的自由能和极性降低,生成的氧化层较为疏松不利于涂层与基体间的结合,会使基体与涂层间的结合强度降低。
张严[2](2021)在《杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究》文中进行了进一步梳理随着科学技术的发展,电子电器设备仪器的使用越来越多,有些仪器表面的涂层即要保证良好的防腐蚀性能又需要将仪器表面多余的电荷排出,因此单一性能的涂料就难以满足仪器的使用需求。针对上述问题,本文研究制备了一种电磁屏蔽防腐涂料来满足设备仪器多方面的使用要求。环氧树脂有优良的耐腐蚀性和粘结性能,广泛应用于涂料基体胶黏剂及工程材料领域。碳纳米管(CNT)具有优异的电性能和力学性能,是聚合物理想的改性填料。本文选用环氧树脂E-51作为涂层基体,但是E-51在固化过程中由于溶剂的挥发会出现微孔会影响使用寿命。杜仲胶(EUG)是天然橡胶的同分异构体,具有独特的化学组成和橡塑二重性,它的力学性能、防腐蚀性能和耐磨性能十分优异。选用EUG和CNT对E-51进行改性。制备了一种以E-51和EUG为基体以CNT为改性填料的电磁屏蔽防腐涂料,提高了涂料的综合使用性能,能够满足涂料多方面的使用要求。首先用表面活性剂曲拉通对CNT进行表面处理,可以使CNT在基体中的分散更加均匀,研究了CNT对E-51/CNT涂层导电性能和力学性能的影响。确定了CNT的最佳添加量为7wt%。然后保持CNT的最佳添加量7wt%不变,使用EUG对基体E-51进行改性研究,通过改变EUG和E-51的配比制备了EUG/E-51/CNT复合涂层。分析了EUG的引入对EUG/E-51/CNT复合涂层各种性能的影响。对EUG/E-51/CNT复合涂层进行热性能表征,DSC和DMA结果都表明玻璃化转变温度(Tg)向低温方向移动。对EUG/E-51/CNT复合涂层进行电性能测试,表明在基体中引入EUG可以改善涂层的导电性和电磁屏蔽性能。通过SEM对EUG/E-51/CNT复合涂层进行表面形貌观察发现EUG的引入不仅改善了CNT的分散而且可以弥补E-51固化时产生的微孔。对复合涂层进行力学性能测试,结果表明EUG的引入可以改善涂层的附着力。对复合涂层进行防腐蚀性能测试,结果表明EUG的引入可以改善EUG/E-51/CNT复合涂层的防腐蚀性能。将EUG进行环氧化改性制备出环氧化杜仲胶(EEUG),EUG环氧化之后内部的部分结晶被破坏,室温显示出高弹性和良好的韧性。与EUG相比EEUG的极性增加其耐腐蚀性能增强,EEUG的力学性能也比EUG更好。保持CNT的最佳添加量7wt%不变,使用EEUG对基体E-51进行改性研究,通过改变EEUG和E-51的配比制备了EEUG/E-51/CNT复合涂层。研究了EEUG的引入对EEUG/E-51/CNT复合涂层性能的影响,并将EEUG/E-51/CNT复合涂层和EUG/E-51/CNT复合涂层进行了比较。结果表明EEUG和E-51可以发生共固化反应,EEUG与E-51的相容性比EUG与E-51更好。电导率和电磁屏蔽性能相比于EUG/E-51/CNT复合涂层提高幅度更大。EEUG的引入不仅改善了CNT的分散而且可以弥补E-51在固化过程中产生的微孔。EEUG/E-51/CNT复合涂层附着力的提高幅度也比EUG/E-51/CNT复合涂层更大。防腐蚀测试表明EEUG/E-51/CNT复合涂层的防腐蚀性能相对于EUG/E-51/CNT复合涂层更好。
李澍[3](2021)在《高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究》文中提出随着5G、物联网和人工智能等新技术的快速崛起,智能电子设备朝着两个方向发展:一是芯片和模组的集成度急剧提升,功耗不断攀升;二是零部件的密集程度越来越高,产品变得更轻、更薄。这就导致产品的功耗和散热矛盾更加突出,因此,新型的导热材料已成为产业发展的关注焦点。导热高分子具有耐腐蚀、比强度高、韧性高、耐疲劳、易加工、质轻和成本低等优势,制备导热高分子材料成为一大热点。在某些条件下,导热高分子材料还得具备高导电和电磁屏蔽性能,以适应苛刻的外界环境。聚醚醚酮(PEEK)作为一种高性能的工程塑料,是一种半结晶型的高分子,特殊的分子结构使其具备耐热性能良好、强度与刚度非常优异和化学稳定性高等优点。但由于聚醚醚酮存在溶解性差,加工温度高和熔融粘度大等问题,若仅通过填充高含量的填料来获取某些高性能,势必会引起复合材料机械性能的急剧恶化。本论文以制备具有高导热的聚醚醚酮基复合材料兼具导电、电磁屏蔽性能和机械性能为研究目标。通过改善界面相容性、选择有效填料和采用新技术等手段来提高聚醚醚酮复合材料的导热、导电和电磁屏蔽性能。主要的研究内容可分为以下几个部分:(1)为了改善碳纳米管与聚醚醚酮之间界面相容性,进而降低两者之间的界面热阻,经酯化反应制备了羟基酚酞型聚醚酮接枝羧基碳纳米管(PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH)。为了便于比较,分别将羧基碳纳米管(MWCNTs-COOH)、PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH与PEEK经简单共混复合,制备了MWCNTs/PEEK复合材料,PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的导热性能明显优于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的导热系数为0.71 W/(m·K),与PEEK相比,提高了206%,而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的导热系数为0.52 W/(m·K)。PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK复合材料的导电性能强于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的导电率为3.0 S/m,而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的导电率为1.3 S/m。PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能优于MWCNTs-COOH/PEEK,30wt%PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH/PEEK的电磁屏蔽效能值为22.9 dB(8.2 GHz),而在同等碳纳米管含量下,26.1wt%MWCNTs-COOH/PEEK的电磁屏蔽效能值为17.4 dB(8.2GHz)。(2)为了提高复合材料的导电、电磁屏蔽效能和力学性能,选择了力学性能优秀的碳纤维(CF),并将镍金属镀到碳纤维表面,实现了对碳纤维表面的改性,改善碳纤维的表面活性及与聚醚醚酮的相容性,40wt%Ni-CF/PEEK复合材料的导电率达到1.9×104 S/m,其电磁屏蔽效能值为29 dB(8.2 GHz)。Ni-CF/PEEK复合材料的导热性能同样得到改善,当Ni-CF填充量达到40wt%时,Ni-CF/PEEK复合材料的导热系数为0.59 W/(m·K),与PEEK相比,提高了1.54倍。Ni-CF/PEEK复合材料也表现出出色的力学性能,40wt%Ni-CF/PEEK复合材料弯曲强度可达268.14 MPa,拉伸强度值为150.56 MPa。(3)为了进一步提升其导热性能,对碳纳米管进行了筛选,选用晶须碳纳米管(Wh-CNTs)和普通碳纳米管(c-MWCNTs和s-MWCNTs)三种碳纳米管,采用熔融共混的方法分别加入到PEEK基体中,对比发现,Wh-CNTs是提高PEEK基复合材料导热性能的理想单一填料。在10wt%Wh-CNTs时,其复合材料热导率达到0.741 W/(m·K),远远高于纯PEEK的导热系数(0.232 W/(m·K))。这主要是由于Wh-CNTs的高结晶度、缺陷少和易分散降低了与聚醚醚酮基体的界面热阻。还采用湿混法制备了PEEK/Wh-CNTs复合材料,由于在湿混加工过程中碳纳米管的长径比得到保护,并且更易分散,致使其比熔融混合和干混制备的PEEK/Wh-CNTs复合材料具有更高的导热系数(面外1.066 W/(m·K),面内1.50W/(m·K))。而当晶须碳纳米管含量为30wt%时,湿混条件下的PEEK/Wh-CNTs复合材料的面外热导率可达2.09 W/(m·K),面内导热系数高达3.82 W/(m·K)。与纯PEEK相比,复合材料的导热系数分别增加了8倍和15.5倍。在晶须碳纳米管含量小于10wt%时,PEEK/Wh-CNTs复合材料的面外导热系数的实验结果与Nan模型吻合较好。在晶须碳纳米管含量超过10wt%后,复合材料的面内导热系数更符合Nan模型。湿混法制备的PEEK/Wh-CNT复合材料还具有出色的电磁屏蔽效能,在填料10wt%时,厚度为0.6mm的复合材料电磁屏蔽性能为21.5 dB。(4)采用激光诱导PEEK片材制备了石墨烯(LIG),在空气中,PEEK经分解、碳化和石墨化后形成了三维的多孔石墨烯材料。结合利用Raman、SEM、TEM、XPS和XRD等测试手段验证了此观点。激光诱导后的PEEK片材的导电和电磁屏蔽性能良好。在15%功率时达到材料导电率的最高值,其值为1.19 S/m,在8.2 GHz下,其电磁屏蔽效能值为12.4 dB。激光诱导后的CF/PEEK片材也表现出了出色的导电、导热和电磁屏蔽性能。当碳纤维含量达到20wt%时,激光诱导CF/PEEK复合材料的LIG的导电率可达10.7 S/m,而其导热系数可达0.42W/(m·K),相比诱导前,提高了23.5%,在8.2 GHz下,激光诱导后的CF/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能值为16.8 dB,相比诱导前,提高了3.4 dB。
陈政伟,范晓孟,黄小萧,贾德昌,李均,邵刚,邵长伟,王海龙,殷小玮,杨治华,张西军,张锐,赵彪,周延春,周忠祥[4](2020)在《高温吸波陶瓷材料研究进展》文中研究说明高温陶瓷吸波材料具有低密度、耐高温、强吸收等优点,已成为解决电磁污染以及军事隐身技术的关键候选材料。如何优化最小反射系数、拓宽有效吸波频宽和提高高温稳定性是发展高温陶瓷吸波材料的关键。本文针对高温吸波和电磁屏蔽对陶瓷吸波材料的需求,阐述了陶瓷吸波材料的基本原理,重点以电磁损耗机理为出发点,对现有陶瓷吸波材料体系、新型吸波材料及其吸波特性测试方法进行了全面的分析,并结合国内外研究进展对陶瓷吸波材料提出了今后的发展方向。
叶津宏[5](2020)在《铜基纳米复合材料的制备及其性能研究》文中研究指明金属纳米材料具有优良的导电性、导热性和催化性能,在抗菌、催化、传感、生物医疗、电磁屏蔽等领域具有广泛的应用前景。铜纳米材料比表面积大、表面活性高,但在空气中易被氧化。为提高其抗氧化能力,铜基复合纳米材料的制备及其界面性能研究已发展成为当前国内外的一个研究热点。另一方面,碳材料化学性能稳定,是制备高导电、高强度铜基复合材料的一种理想材料。本论文采用聚合物包覆原位碳化的方法制备了形貌规整的核壳Cu@C纳米立方颗粒等多种纳米复合材料,分别研究了它们在电化学无酶葡萄糖检测及电磁屏蔽领域的应用性能。具体研究内容如下:(1)核壳Cu@C纳米立方颗粒的制备及其无酶葡萄糖传感器性能研究。将水溶性聚乙烯吡咯烷酮(polyvinyl pyrrolidone,PVP)包覆于立方Cu2O纳米颗粒表面,立方Cu2O经原位碳化后被还原为纳米铜,而PVP热解为碳包裹于立方铜核表面,由此制备了独特且形貌规整的核壳Cu@C纳米立方颗粒。当PVP浓度为1.5 mg/m L、退火温度为600°C时,制备了壳层厚度为~6.48 nm、粒径均匀分散的核壳Cu@C纳米立方颗粒。碳壳层不仅有效保护了铜核免受氧化,而且相互连接形成连续导电网络。600°C退火条件下制备的核壳Cu@C纳米立方颗粒表现了优异的电催化氧化葡萄糖的活性。Cu@C/Nafion/GCE检测葡萄糖的线性范围为40μM~40 m M,检测极限低至21.35μM(S/N=3),灵敏度高达2565μA/(m M·cm2)。在实际的生物应用中作为无酶葡萄糖电化学传感器,可以精确检测人血清样品中的葡萄糖浓度。(2)Cu@C/MWCNTs复合薄膜的制备及其电磁屏蔽性能研究。通过真空辅助过滤的方法,制备了不同碳壳层厚度的核壳Cu@C纳米立方颗粒与多壁碳纳米管(multi-walled carbon nanotubes,MWCNTs)复合的一系列柔性薄膜,其厚度在52.20~77.06μm之间。其中,1.5 mg/m L-Cu@C/MWCNTs复合薄膜(52.20μm)表现了最佳导电性以及最高的比电磁屏蔽值510.73 d B/mm,远远优于纯MWCNTs膜(439.50 d B/mm)。另一方面,进一步对1.5 mg/m L-Cu@C/MWCNTs复合薄膜进行研究,探讨了不同质量的MWCNTs对复合薄膜的性能影响。当1.5mg/m L-Cu@C与MWCNTs的质量比为5:5时,复合薄膜具有最高的电磁屏蔽效能、良好的机械性能以及良好的重现性。证明了MWCNTs能有效增强铜基纳米材料的力学性能、电磁屏蔽性能以及导电性能。(3)Cu-PDA-CMF复合薄膜的制备及其电磁屏蔽性研究。通过无电沉积纳米铜均匀包裹在甘蔗微纤上,再经过真空辅助过滤制备了纤维素铜复合薄膜,进一步采用机械压制处理,使导电纤维间连接更为紧密,提高了柔性纤维素铜复合薄膜的导电性能和电磁屏蔽效能。实验表明,经机械压制得到的纤维素铜复合薄膜的电导率为1015 S/cm,电磁屏蔽效能值为86.42 d B。纤维素铜导电薄膜因其具有特殊的网状结构,增强了电磁波在其内部的反射能力和吸收效能。
刘盼[6](2020)在《碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备》文中进行了进一步梳理碳纳米管的机械强度高,其自身的结构使其具有较好的电磁性能、导电、导热性能,但是碳纳米管自身有着较强的范德华力,大长径比和大比表面积,导致碳纳米管在基体中分散的效果不理想,因此对碳纳米管的表面修饰具有重大意义。本文首先对多壁碳纳米管(MWCNTs)进行研磨下,采用多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠对碳纳米管进行非共价键表面修饰,制备得到了多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性的多壁碳纳米管。将天然胶乳(NRL)作为基体,多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性多壁碳纳米管作为填料,制备改性多壁碳纳米管/天然胶乳复合材料,比较了多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性的碳纳米管以及未改性的碳纳米管/天然胶乳复合材料的性能。通过透射电子显微镜、拉曼光谱、热失重等方法研究碳纳米管在水中的分散效果,以及碳纳米管和多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠之间的相互作用。通过力学性能、硫化性能测试方法对多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的机械性能以及硫化性能进行分析。采用了RPA、体积电阻等测试方法对多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的佩恩效应以及电性能进行系统的研究。研究结果如下:(1)碳纳米管在研磨作用下,通过超声处理后,多巴胺可以吸附在碳纳米管表面,并与碳纳米管之间产生π-π共轭效应,从而使多巴胺对多壁碳纳米管进行非共价改性,得到多巴胺改性碳纳米管。TGA表征显示多巴胺吸附在碳纳米管的表面。透射电镜显示碳纳米管在水中分散均匀,团聚明显减少,在水中能够稳定存在,多巴胺改性碳纳米管明显提高了碳纳米管的分散性。拉曼光谱显示经过改性后,碳纳米管的缺陷明显减少。(2)通过对比实验结果,发现多巴胺改性碳纳米管在胶乳基体中更容易形成均匀的填料网状结构。力学性能显示多巴胺改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的各项性能均有所改善。硫化性能显示添加多巴胺改性CNT/NRL复合材料硫化速度下降,碳纳米管在基体中的分散效果变好。RPA结果显示经过改性后的碳纳米管天然胶乳复合材料的储能模量提高,损耗因子减小。电性能显示多巴胺改性碳纳米管在胶乳基体中的分散网络更加稳定,形成的导电通路更加通畅,体积电阻更小。(3)研究显示亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管通过π-π相互作用使碳纳米管在水中的分散更加稳定,TEM显示碳纳米管在水中的分散得到明显改善。拉曼光谱显示亚甲基双萘磺酸钠可以改善碳纳米管的结晶状态,无序结构减少,有序结构增加。同时在亚甲基双萘磺酸钠的存在下,能够形成均匀的填料网络,CNT/NRL复合材料的储能模量增加,损耗因子降低。电性能表明碳纳米管经亚甲基双萘磺酸钠改性后,可以使其在基体中形成更加均匀的导电通路,体积电阻更小。(4)采用多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠对碳纳米管协同改性,通过Zeta电位测试表明协同改性的效果要大于单一改性。随着碳纳米管含量的增加,复合材料的力学性能明显改善。天然胶乳复合材料硫化速度随着碳纳米管含量的增加而提高,这是由于碳纳米管添加量变多之后,增加导热,提高了硫化速度。RPA显示碳纳米管天然胶乳复合材料的储能模量上升,损耗模量下降。添加3phr NNO-PDA-MWCNT填料时,复合材料的体积电阻达到105Ω数量级。
夏乾善[7](2020)在《基于碳纳米管纸复合材料雷电防护结构的设计及性能表征》文中进行了进一步梳理碳纳米管纸(Buckypaper,BP),亦称为碳纳米管薄膜,其作为宏观的碳纳米管(Carbon Nanotube,CNT)材料,不但具有轻质、耐腐蚀及优异的导电性等特性,还具有碳纳米管粉末所不具备的易于操作及易于与树脂基材料复合等优点,因此,碳纳米管纸及其复合材料近年来备受科研人员的关注。据文献报道,由于柔性的碳纳米管纸及其复合材料具有诸多优异的特性,其在飞行器的雷电防护领域极具研究价值。本文为提高基于碳纳米管纸的防护结构的雷电防护性能,研究并制备了不同种类的改性碳纳米管纸及其复合材料,通过结构的优化设计,制备了一系列的基于碳纳米管纸的雷电防护复合材料,并验证了将其应用于雷电防护领域的可能性。本文采用碳纳米管悬浊液抽滤法所制备的碳纳米管纸,去除残余分散剂后,其电导率略有提高,使得其在Ku波段具有34.3-42.9 d B的电磁屏蔽效能。为提高碳纳米管纸的力学性能,向碳纳米管纸中引入聚丙烯腈(Polyacrylonitrile,PAN)静电纺丝纤维,制备出了碳纳米管/聚丙烯腈复合薄膜(CNT/PAN),与碳纳米管纸相比,其力学性能在一定程度上有所提升。由于渗入了CNT的PAN层存在大量可消耗电磁波的界面,使得复合薄膜在Ku波段的电磁屏蔽效能达到63.7-65 d B。但其导电性能略有下降,无法满足雷电防护领域的需求。为提高碳纳米管纸的导电性能,本文还采用化学交联法制备了交联碳纳米管纸,所制备的交联碳纳米管纸的力学和导电性能相比于碳纳米管纸均有一定程度的提高。但其树脂浸润性较差,无法与树脂基复合材料形成稳定的雷电防护复合材料。为进一步提升碳纳米管纸的导电性能以满足雷电防护领域对高导电性材料的需求,设计采用电泳沉积法对碳纳米管纸的一侧进行表面银修饰,制备出了高导电性的银修饰碳纳米管纸(Silver Modified Buckypaper,SMBP),其电导率高达5091.65 S/cm。此方法制备的改性碳纳米管纸中银含量较少,并依然具有轻质及多孔结构等特性,使得银修饰碳纳米管纸与树脂具有良好的结合性,有利于其与航空领域中常用的碳纤维增强环氧树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)复合,以制备雷电防护复合材料。此复合材料具有高导电性、轻质、耐腐蚀及结构稳定等优点,在雷电防护领域具有极大的应用价值。研究结果表明,银修饰碳纳米管纸防护的复合材料雷击后的抗压强度保留率为90.75%,远高于无防护的复合材料(60.45%),与面密度为73 g/m2的商用铜网(73gsm-Cu)防护材料的抗压强度保留率(89.7%)相近,但其减重量高达27.4%,而且银修饰碳纳米管纸防护的复合材料的非雷击面在雷击过程中的最高温度差与面密度为73 g/m2的铜网防护的复合材料相比降低了17.4 ℃。并通过表征分析对银修饰碳纳米管纸的导电防护机理进行了探究。证明了银修饰碳纳米管纸的引入可在一定程度上降低雷击电流对基体材料造成的损伤。在银修饰碳纳米管纸导电防护的基础上,再从热防护的角度对CFRP材料进行雷电防护。即在向基体材料表面引入高导电性银修饰碳纳米管纸的同时,又引入了具有热解耗热功能的碳纤维/酚醛树脂(Carbon Fiber/PhenolFormaldehyde,CF/PF),从而形成复合雷电防护结构,通过两种防护层的协同作用可降低雷击能量对基体材料造成的损伤。实验结果表明,雷击后银修饰碳纳米管纸-碳纤维/酚醛树脂-碳纤维增强环氧树脂基复合材料(SMBP-CF/PF-CFRP)的抗压强度保留率高达97.25%,略高于面密度为142 g/m2的铜网/碳纤维增强环氧树脂基复合材料(96.1%)。且SMBP-CF/PF作为防护结构防护的复合材料在雷击过程中其非雷击面的最大温差为44.9 ℃,亦低于面密度为142 g/m2的铜网(142gsm-Cu)作为防护层的复合材料(51.1 ℃)。通过仿真模拟定性的研究了CF/PF防护层的雷电防护机理。由分析可知,CF/PF防护层的引入可在一定程度上降低雷击电流产生的焦耳热对基体材料造成的损伤。为进一步降低雷击能量对基体材料所造成的损伤,在SMBP-CF/PF复合防护结构的基础上,通过结构优化设计,又向复合材料中引入了氧化铝(Aluminium Oxide,Al2O3)作为隔热防护层,以阻隔雷击电流所产生的焦耳热向基体内部传递。通过真空热压法,制备了银修饰碳纳米管纸-碳纤维/酚醛树脂-氧化铝-碳纤维增强环氧树脂基复合材料(SMBP-CF/PF-Al2O3-CFRP)和银修饰碳纳米管纸-碳纤维/酚醛树脂-氧化铝/聚酰亚胺-碳纤维增强环氧树脂基复合材料(SMBPCF/PF-Al2O3/PI-CFRP)。并对此类雷电防护结构防护的复合材料进行了雷电防护性能的验证,实验结果表明,雷击后的SMBP-CF/PF-Al2O3-CFRP复合材料的抗压强度保留率最高,高达98.92%;雷击后SMBP-CF/PF-Al2O3/PI-CFRP复合材料的热防护效果最好,其非雷击面在雷击过程中的最大温度差仅为23.6 ℃。定性的研究了CF/PF-Al2O3雷电防护结构的防护机理。通过分析可知,Al2O3隔热功能层的引入可显着的降雷击电流产生的焦耳热对基体材料造成的损伤。本文针对基于碳纳米管纸的复合材料雷电防护结构的研究尚处于较为薄弱的现状,从导电防护和热防护的角度出发,研究了基于碳纳米管纸的复合雷电防护结构的相关制备方法,通过对其形貌及相关性能的表征与分析,探究了基于碳纳米管纸的复合材料雷电防护结构的防护机理。本文所得到的研究结果及结论可为未来的轻质雷电防护功能复合材料的研究提供思路。
郑婷[8](2019)在《透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维的构建与外场响应特性》文中进行了进一步梳理碳纳米管纤维是继碳纳米管粉末和薄膜后,一种新形式的碳纳米管宏观材料,其独特的组装结构特性赋予了纤维内部丰富的界面结构,从而赋予其优异的力、电、磁、光以及热等多场耦合性质,使其成为制备新型器件研究和发展的热门材料。然而,碳纳米管纤维的研究仍存在制备技术不够成熟,制备工艺稳定性较差,缺陷多等技术瓶颈问题,使得碳纳米管的优异性能在宏观尺度上难以充分体现。随着纳米技术的发展以及功能器件微型化的需求,促使碳纳米管纤维制备技术的发展变得日益迫切。本文以碳纳米管(SWCNTs)为原料,生物大分子材料透明质酸(HA)为生物表面活性剂,基于HA的分散效应与基体结合效应,制备出形状均匀、长度可控、具有优异力、电与电化学外场响应特性的HA/SWCNT多功能复合纤维,揭示了HA增强HA/SWCNT复合纤维的电化学响应特性机制以及电化学耦合驱动机理。基于HA/SWCNT复合纤维的外场响应特性,设计了两种改性和修饰方法,有效提高了HA/SWCNT复合纤维的力学性能、机械稳定性、电化学响应特性以及电化学耦合驱动等性能。在此基础上,进一步研制了基于两种改性HA/SWCNT复合纤维材料的纳米器件。采用湿纺丝法,对碳纳米管纺丝原液分散性能以及纤维成型机制进行研究,设计了一种新的碳纳米管纤维制备体系;通过对纺丝原液分散性能、纤维电学及力学性能的研究,优化了纺丝工艺参数,实现了碳纳米管材料的宏观化和HA/SWCNT复合纤维的稳定制备。通过对HA/SWCNT复合纤维形貌、结构和组分进行研究,揭示了SWCNTs在纤维内部定向分布模型,研究了纺丝原液中SWCNTs浓度对HA/SWCNT复合纤维外场响应特性的影响。研究发现HA作为生物表面活性剂和离子导电粘合剂,有效的提高了SWCNTs的分散,促进了HA/SWCNT复合纤维力学性能、电学性能以及电化学性能的提高,制备的HA/SWCNT复合纤维导电率最高达109.89±14.55 S/cm,拉伸强度为186.37±15.19 MPa、杨氏模量为18.54±1.12 GPa以及比电容可达59.08±4.74 mF/cm2。HA/SWCNT复合纤维在施加循环电压作用下,由于双电层静电效应与量子力学效应共同作用,随着电荷的注入,HA/SWCNT复合纤维发生电化学耦合驱动响应行为。HA可以促进电荷在纤维和电解液界面的聚集,有利于电解液的浸入,为离子迁移提供通道,因此有利于HA/SWCNT复合纤维电化学响应特性以及电化学耦合驱动特性的提高。以己二胺(HMDA)为交联剂,HA/SWCNT复合纤维为原料,采用化学交联改性的方法,制备了HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料。研究表明,化学交联改性有效解决了生物环境内HA的易降解和SWCNTs易释放问题,提高了HA/SWCNT复合纤维的耐降解性能、力学性能、稳定性、电容特性以及电化学耦合驱动行为;HA/SWCNT/HMDA复合纤维材料在低电压(±1 V)的机械载荷作用下,可在生物环境内表现出优异的电容特性以及电化学耦合驱动行为,是理想的生物医药驱动器材料。基于HA/SWCNT/HMDA复合纤维制备的SWCNT基纤维型电化学驱动器,柔韧性好、机械强度高并具有良好生物相容性,在小鼠皮下组织中植入复合纤维后,早期炎症反应在三周内可消退。以HA/SWCNT复合纤维为基底材料,聚苯胺(PANI)为增强材料,采用电化学沉积法制备了具有独特核壳结构的HA/SWCNT/PANI复合纤维柔性电极材料,并对其形貌、结构、柔韧性以及电化学性能进行研究。研究表明,由于SWCNTs和苯环之间π-π键作用以及苯胺中氨基与HA羧基的氢键作用,提高了沉积在HA/SWCNT复合纤维电极上PANI的稳定性。电化学沉积PANI后,比电容提高570%,HA/SWCNT/PANI纤维具有良好的导电性、倍率特性以及电容稳定性,经过3000次循环充放电后电容保持率仍可达88.27%。同时,HA/SWCNT/PANI复合纤维具有柔韧性高、可编织性强以及电化学稳定性好的特点,经过100次循环弯折试验后,电容保持率达到86%以上,在编织后复合纤维表面的PANI壳层结构完整。采用HA/SWCNT/PANI复合纤维作正极材料,碳纳米管薄膜(CMC/Buckypaper)作负极材料,H2SO4/PVA凝胶作凝胶电解质,构建了纤维型非对称结构的超级电容器。所构建的超级电容器的稳定工作电压窗口从1 V提高到了2 V,其能量密度和功率密度分别为1.09 mW/cm2和12.55μwh/cm2。
桑国龙[9](2019)在《聚氨酯基纳米复合材料结构对其电磁屏蔽性能影响的研究》文中研究指明电磁辐射对人类生产和生活的困扰无处不在,轻者影响电子设备正常工作,重者危害人类健康,采取电磁屏蔽措施是克服这一问题的有效手段。随着电子技术的迭代升级,电子设备元件也愈加复杂,并向小型化、轻量化、密集化和高效化的方向发展,对新型电磁屏蔽材料提出了轻质高效的更高要求。聚氨酯复合材料因其具有易加工成型、耐化学腐蚀、性能可控和施工方便等优点成为理想的新型电磁屏蔽复合材料基体。为赋予聚氨酯纳米复合材料质轻和高电磁屏蔽性能的双重性能,调控聚氨酯纳米复合材料的微孔结构和导电填料的分散与分布,进而构筑完善的三维导电网络成为新型高性能聚氨酯基电磁屏蔽复合材料的研究关键。本课题的研究工作以水性聚氨酯,聚氨酯硬质泡沫和热塑性聚氨酯为基体,碳纳米材料为导电填料,通过对碳纳米材料表面的非共价键修饰,提高填料在聚氨酯基体内的分散性,并通过改变制备工艺调控填料在基体内的分布和复合材料的微观结构,进而制备一系列具有特定微观结构、高强度、轻质量、高电磁屏蔽效能的聚氨酯复合材料,研究填料形貌和分散状态对复合材料微观结构、导电、电磁屏蔽和力学性能的影响,并探究复合材料结构与性能之间的相互作用机理。主要研究内容如下:1)含离子液体基元的水性聚氨酯纳米复合材料的制备与电磁屏蔽性能研究采用石墨烯/四氧化三铁(GNs/Fe3O4)或多壁碳纳米管/四氧化三铁(MWCNTs/Fe3O4)为混合纳米填料,以绿色环保的水性聚氨酯(WPU)为基体,经共混复合制备功能性WPU纳米复合材料。研究了离子液体(IL)非共价键修饰下GNs和MWCNTs的几何构型对填料分散性,对复合材料PU/GNs-IL和PU/MWCNTs-IL介电性能和电磁屏蔽性能的影响。研究结果表明,碳纳米材料和氨基离子液体(NH2-IL)封端的WPU链段之间存在的阳离子-π键相互作用增强了填料在基体内的分散性和界面相容性,与PU/GNs-IL相比,PU/MWCNTs-IL表现出更为优异的电磁屏蔽和介电性能。进一步采用磁性Fe3O4纳米粒子与碳纳米材料协同增强复合材料的电磁屏蔽效能,结果表明二维几何形貌的GNs可抑制Fe3O4的聚集趋势,并在GNs/Fe3O4混合纳米填料的电磁协同作用下复合材料PU/12GNs-IL/10Fe3O4的电磁屏蔽效能可达到27 d B。2)多壁碳纳米管混合填料对聚氨酯泡孔结构及电磁屏蔽性能影响的研究以长碳纳米管(MWCNT-L)和短碳纳米管(MWCNT-S)为混合填料,采用环境友好的全水发泡法制备聚氨酯纳米复合材料(PU/MWCNT-L-S)。研究多尺度混合填料的长径比和含量对聚氨酯复合材料的泡孔结构、电导率、力学性能和电磁屏蔽性能的影响,探究复合材料结构与性能之间的关系。研究结果表明:在相同填料含量下采用MWCNT-L和MWCNT-S混合填料的PU/MWCNT-L-S复合材料与PU/MWCNT-L相比具有更均匀的泡孔结构,更高的电导率,更优异的力学性能和更高效的电磁屏蔽性能。短长径比的短杆状MWCNT-S具有较高的机械灵敏度,可消除发泡过程中填料对泡孔结构生长的物理屏障作用,形成完整的泡孔结构和构筑三维导电网络。复合材料PU/MWCNT-4L-4S的密度为0.30 g/cm3,压缩强度3.3 MPa,在X波段的电磁屏蔽效能可达20 d B,比屏蔽效能为60.6 d B/(g/cm3),高于同等含量碳纳米管的复合泡沫型电磁屏蔽材料。3)非溶剂诱导相分离法制备具有微孔结构的聚氨酯纳米复合材料及其电磁屏蔽性能研究采用特定结构的聚离子液体(PIL)非共价键修饰多壁碳纳米管(MWCNT)为导电填料,以非溶剂诱导相分离法(NIPS)制备具有微孔结构的聚氨酯纳米复合材料(PU/MWCNT/PIL),具有工艺简洁和环境友好等特点。研究了离子液体修饰、填料含量和表干时间对微孔结构和电磁屏蔽性能的影响,探究微孔结构调控和对电磁屏蔽性能影响的机理。研究结果表明,PIL和MWCNT之间存在的阳离子-π键相互作用,提高MWCNT在铸膜液中的分散性,为物理凝胶化相分离成孔提供均匀的异相成核位点,微孔结构完整且均匀,填料含量对复合材料的电导率和电磁屏蔽效能存在正相关性,PU/25MWCNT/PIL的电导率和电磁屏蔽效能分别可达到15.39 S/cm和34 d B。随着表干时间的延长,复合材料微孔结构尺寸减小、电导率和电磁屏蔽性能均逐渐增大,PU/20MWCNT/PIL-120的电导率和电磁屏蔽性能分别可达到8.72 S/cm和58 d B,比屏蔽效能可达到216.1 d B/(g/cm3)。4)磁导与电导协同增强聚氨酯纳米复合材料电磁屏蔽性能研究采用具有高磁导率的包镍碳纳米管(Ni-CNT)和高电导率的多壁碳纳米管为混合填料,在特定结构聚离子液体(PIL)修饰下构筑电导磁导网络,以非溶剂诱导相分离法(NIPS)制备具有微孔结构的聚氨酯复合材料(PU/Ni-CNT/MWCNT/PIL),研究了填料表面修饰机理,分散与分布状态,表干时间和电磁协同作用对复合材料微孔结构、电导率和电磁屏蔽性能的影响。研究结果表明:PIL与填料之间存在阳离子-π键相互作用,增强填料在铸膜液中的分散性,调控形成的微孔结构更致密,分布更均匀,尺寸更小。电磁协同作用增强了复合材料的电磁屏蔽性能,PU/Ni-CNT/PIL和PU/Ni-CNT/MWCNT/PIL的电磁屏蔽效能分别可达到32 d B和64 d B,其中吸收效能占主要作用,比屏蔽效能分别可达到88.9 d B/(g/cm3)和148.8d B/(g/cm3)。
冯唯[10](2019)在《纳米碳基复合材料微结构调控与吸波性能》文中指出电磁波吸收材料能够将入射的电磁波转化为热能等其它形式能量耗散,从而使其强度衰减的一类功能性材料。碳纳米材料(包括石墨烯、碳纳米管和多孔碳等),具有优良的导电性、易于调控的介电性质,可以作为其它材料载体,成为近年来吸波材料研究的热点。但碳纳米材料因阻抗不匹配或电磁损耗不足,吸波性能尚且达不到应用需求。为了提高碳材料的微波吸收性能,本文从提高电磁损耗,改善阻抗匹配的角度出发,构建了不同表面修饰碳纳米管、ZnO@多孔碳核壳结构、Co3ZnC纳米粒子/多孔碳、具有不同微观结构的ZnO/石墨烯复合材料。通过调控不同复合材料的微观结构特征研究了复合材料成分比例、石墨化程度、界面面积、微观结构以及表面官能团等主要因素对于碳纳米材料介电性质、阻抗匹配特性和微波吸收性能的影响。对比研究碳纳米管的表面状态对其电磁参数、阻抗匹配和微波吸收性能的影响。通过强酸处理在多壁碳纳米管表面引入了官能团和缺陷,同时水热处理原位合成纳米Fe3O4修饰的碳纳米管。发现碳纳米管表面官能团和Fe3O4能够通过降低材料电导损耗、增加极化损耗,来调节材料的介电常数,提高材料的综合微波吸收性能。其中,Fe3O4表面功能化碳管的最大反射损失在20 wt%时达到-53.3 dB,最大吸收带宽达到5.2 GHz。构建壳核结构多组分复合材料以提高阻抗匹配特性和微波吸收性能。以原位晶体生长的ZnO胶体为核和双层沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)为壳,通过调节反应物的浓度获得了均匀的ZnO@ZIF核-壳结构,退火后,双层ZIFs涂层热解形成负载Co3ZnC纳米颗粒的N掺杂多孔碳壳。ZnO@多孔碳/Co3ZnC核壳微球增加了界面损耗、磁性损耗等损耗机制,并提高了阻抗匹配,与单一ZnO及由ZIFs热解的多孔碳相比具有更优异的电磁波吸收能力,当样品厚度为2.2 mm时,反射损耗可达到-62.9 dB,有效带宽为5.5 GHz。为研究纳米碳材料的石墨化程度,界面面积对电磁参数、阻抗匹配特性和微波吸收性能的影响。通过添加Co2+和Zn2+金属离子制备ZIFs,进一步热解合成了多孔碳/CoZn合金纳米粒子复合材料。通过增加反应物中Zn和Co的摩尔比,降低多孔碳石墨化程度和增加多孔碳的比表面积。而Zn含量提高到一定程度,比表面积反而因石墨化程度不足快速下降。复合材料的介电常数会随比表面积的增加而增加。具有中等比表面积和石墨化程度的BM 0.2样品显示出最优异的电磁波吸收特性。当样品厚度仅为1.5 mm时,其最小RL可达到-53.2 GHz。最小反射损失在样品厚度为4.5 mm时为-59.7 dB,样品厚度为2.0 mm时的最大有效带宽为5.3GHz。复合材料的微波吸收性能比单一金属ZIFs热解的碳材料有显着提高,这归因于多孔碳中丰富的碳-空气界面增强的界面极化,以及因复合磁性金属离子提高的阻抗匹配的协同作用。基于以上表面改性和微纳米构造提高复合材料吸波性能的机制、原理及优势,进而通过在有机溶剂中原位生长及热处理的方法构建了ZnO纳米晶/石墨烯复合材料,研究了不同质量分数(5、10、15、20 wt.%)的ZnO纳米晶/石墨烯复合材料的微波吸收性能。发现15wt.%的ZnO纳米晶/石墨烯复合材料具有最优异的微波吸收性能,最小反射损耗在15.2 GHz时达到-54.2 dB,有效吸收带宽达到6.7 GHz,优化样品厚度仅为2.4 mm。由于石墨烯阻抗匹配的提高,其吸波性能相比纯ZnO纳米晶和纯石墨烯有很大程度的提高。为了进一步解决ZnO纳米晶/石墨烯复合材料的团聚问题,通过在水溶液中原位生长和热处理的方法合成了微米花/纳米晶ZnO修饰的石墨烯,使ZnO纳米晶体均匀分散于石墨烯片层上,而ZnO微米花穿插在石墨烯片层中。通过改变反应物的浓度,获得不同ZnO和石墨烯质量比(9:1,8:1,5.5:1,2:1)的复合材料。发现复合材料的介电常数实部和虚部随ZnO质量分数的降低而增加。质量比为8:1时样品显示出最突出的微波吸收特性,最小反射损失在样品厚度4.5 mm时达到-77.5 dB,最大有效带宽在样品厚度为3.5mm时达到6.9 GHz。
二、碳纳米管的电磁性能和表面修饰研究现状(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、碳纳米管的电磁性能和表面修饰研究现状(论文提纲范文)
(1)静电喷涂制备环氧导电涂层的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 导电涂料简介 |
1.2 导电涂料成膜物质 |
1.2.1 环氧树脂成膜物质 |
1.2.2 环氧树脂的固化 |
1.2.3 环氧树脂的稀释剂 |
1.3 导电介质 |
1.3.1 碳纳米管 |
1.3.2 石墨烯 |
1.4 环氧导电涂层的制备及导电原理 |
1.4.1 环氧树脂涂层的制备工艺 |
1.4.2 导电涂层的导电原理 |
1.5 导电复合涂层导电性改善方法 |
1.5.1 分散性提升方法 |
1.5.2 定向排列 |
1.6 导电涂料存在问题及解决方法 |
1.6.1 导电涂料存在问题 |
1.6.2 导电涂料存在问题的解决方法 |
1.7 静电喷涂法 |
1.7.1 静电喷涂简介 |
1.7.2 静电喷涂制备涂层的生产工艺流程 |
1.7.3 静电喷涂影响因素 |
1.7.4 静电喷涂的优势 |
1.8 研究目的、意义及研究内容 |
1.8.1 研究目的及意义 |
1.8.2 研究内容 |
1.8.3 研究技术路线 |
2 试验及测试方法 |
2.1 试验材料及设备 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验设备 |
2.2 试样的制备 |
2.2.1 导电涂层的制备 |
2.2.2 MWCNTs的表面处理 |
2.2.3 MWCNTs的磁化处理及涂层制备 |
2.3 性能检测方法 |
2.3.1 涂层的结合强度测试 |
2.3.2 涂层的孔隙率测试 |
2.3.3 涂层的摩擦磨损测试 |
2.3.4 涂层的耐蚀性测试 |
2.3.5 涂层的导电性测试 |
2.3.6 表面能测试方法 |
2.3.7 红外光谱测试 |
2.3.8 组织形貌分析 |
3 粉末静电喷涂环氧导电涂层 |
3.1 石墨烯/环氧导电涂层 |
3.1.1 涂层的基础性能 |
3.1.2 涂层的导电性 |
3.1.3 导电机理分析 |
3.2 MWCNTs/环氧导电涂层 |
3.2.1 涂层的基础性能 |
3.2.2 涂层的导电性 |
3.2.3 MWCNTs分散性对导电性影响 |
3.3 表面改性的MWCNTs对环氧粉末涂层性能影响 |
3.3.1 MWCNTs的分散性 |
3.3.2 红外光谱 |
3.3.3 XRD测试 |
3.3.4 改性MWCNTs制备涂层的导电性 |
3.4 MWCNTs的磁化处理对涂层导电性的影响 |
3.4.1 MWCNTs的磁化效果 |
3.4.2 红外光谱 |
3.4.3 XRD测试 |
3.4.4 磁化MWCNTs制备涂层的导电性 |
3.5 电场对导电介质分散性的影响 |
3.5.1 静电喷涂电压对涂层厚度的影响 |
3.5.2 喷涂电压对涂层粗糙度的影响 |
3.5.3 电场对导电介质分散性的影响 |
3.6 本章小结 |
4 静电液体喷涂环氧导电涂层 |
4.1 石墨烯/环氧导电涂层 |
4.1.1 涂层的基础性能 |
4.1.2 涂层的导电性 |
4.1.3 导电机理分析 |
4.2 MWCNTs/环氧导电涂层 |
4.2.1 涂层的基础性能 |
4.2.2 MWCNTs分布对涂层导电性影响分析 |
4.2.3 导电机理分析 |
4.3 本章小结 |
5 基体前处理对静电法制备涂层结合强度的影响 |
5.1 表面前处理对涂层结合强度的影响 |
5.2 前处理对涂层基体表面化学结构的影响 |
5.3 前处理对基体表面粗糙度影响分析 |
5.4 涂层基体表面能计算 |
5.5 本章小结 |
6 结论 |
致谢 |
参考文献 |
论文创新点 |
博士在读期间取得的主要成果 |
(2)杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
引言 |
第一章 文献综述 |
1.1 杜仲胶概述 |
1.1.1 杜仲胶简介 |
1.1.2 杜仲胶的结构与性能 |
1.1.3 杜仲胶的研究进展 |
1.1.4 环氧化杜仲胶的发展 |
1.2 防腐涂料研究概述 |
1.2.1 涂料简介 |
1.2.2 涂料的组成 |
1.2.3 环氧树脂的定义 |
1.2.4 环氧树脂的性能特点 |
1.2.5 防腐涂料的研究现状 |
1.3 电磁屏蔽涂料概述 |
1.3.1 电磁波的影响 |
1.3.2 电磁屏蔽的基本概念与原理 |
1.3.3 电磁屏蔽材料种类 |
1.3.4 电磁屏蔽材料发展现状 |
1.3.5 导电涂料的种类 |
1.3.6 导电填料分类 |
1.4 本课题研究目的与意义 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验原料与药品 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验样品的制备 |
2.3.1 E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.3.2 EUG/E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.3.3 EEUG/E-51/CNT复合涂层的制备 |
2.4 测试与表征 |
2.4.1 红外光谱(FTIR)分析 |
2.4.2 核磁共振氢谱(~1H-NMR)分析 |
2.4.3 导电性能测试 |
2.4.4 电化学测试 |
2.4.5 附着力测试 |
2.4.6 扫描电子显微镜测试 |
2.4.7 盐雾腐蚀试验 |
2.4.8 电磁屏蔽性能测试 |
2.4.9 差示扫描量热仪(DSC)测试 |
2.4.10 凝胶含量的测定 |
2.4.11 动态热机械性能分析(DMA) |
2.4.12 热重(TG)分析 |
第三章 杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管复合涂料性能研究 |
3.1 E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
3.2 E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
3.3 EUG/E-51/CNT复合涂层热性能分析 |
3.4 EUG/E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
3.5 EUG/E-51/CNT复合涂层电磁屏蔽性能分析 |
3.6 EUG/E-51/CNT复合涂层SEM分析 |
3.7 EUG/E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
3.8 EUG/E-51/CNT复合涂层电化学分析 |
3.9 EUG/E-51/CNT复合涂层盐雾性能分析 |
3.10 EUG/E-51/CNT复合涂层盐雾后附着力性能分析 |
3.11 本章小结 |
第四章 环氧化杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管复合涂料性能研究 |
4.1 EEUG与 EUG的 FTIR与 ~1H-NMR分析 |
4.2 EEUG/E-51/CNT复合涂层热性能分析 |
4.3 EEUG/E-51/CNT复合涂层导电性能分析 |
4.4 EEUG/E-51/CNT复合涂层电磁屏蔽性能分析 |
4.5 EEUG/E-51/CNT复合涂层SEM分析 |
4.6 EEUG/E-51/CNT复合涂层附着力分析 |
4.7 EEUG/E-51/CNT复合涂层电化学分析 |
4.8 EEUG/E-51/CNT复合涂层盐雾性能分析 |
4.9 EEUG/E-51/CNT复合涂层盐雾后附着力性能分析 |
4.10 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士期间学术成果 |
(3)高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 高分子导热导电的机制 |
1.3 填充型高分子复合材料的导热导电机制 |
1.4 填充型导热导电高分子复合材料的研究现状及影响因素 |
1.4.1 金属类填料 |
1.4.2 陶瓷类填料 |
1.4.3 碳系填料 |
1.4.4 影响因素 |
1.5 填充型电磁屏蔽高分子复合材料 |
1.5.1 电磁屏蔽原理 |
1.5.2 填充型高分子复合材料电磁屏蔽的影响因素 |
1.6 聚醚醚酮基复合材料 |
1.7 本论文设计思想 |
第二章 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
2.1 前言 |
2.2 主要实验原料及设备 |
2.2.1 主要实验原料和试剂 |
2.2.2 主要实验仪器和设备 |
2.3 实验方法 |
2.3.1 羟基酚酞型聚醚酮的制备 |
2.3.2 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管的制备 |
2.3.3 羟基酚酞型聚醚酮接枝碳纳米管/聚醚醚酮复合材料的制备 |
2.3.4 测试与表征 |
2.4 结果与讨论 |
2.4.1 PEK-C和PEK-C-OH的红外分析 |
2.4.2 PEK-C和PEK-C-OH的核磁谱图分析 |
2.4.3 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的红外分析 |
2.4.4 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的XPS分析 |
2.4.5 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的SEM和TEM分析 |
2.4.6 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的拉曼分析 |
2.4.7 MWCNTs-COOH和PEK-C-OH-g-MWCNTs-COOH的热重和分散性分析 |
2.4.8 MWCNTs/PEEK复合材料的SEM分析 |
2.4.9 MWCNTs/PEEK复合材料的导热性能分析 |
2.4.10 MWCNTs/PEEK复合材料的导电性能分析 |
2.4.11 MWCNTs/PEEK复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
2.4.12 MWCNTs/PEEK复合材料的热性能分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 Ni-CF/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
3.1 前言 |
3.2 主要实验原料及设备 |
3.2.1 主要实验原料和试剂 |
3.2.2 主要实验仪器和设备 |
3.3 实验方法 |
3.3.1 Ni-CF的制备 |
3.3.2 Ni-CF/聚醚醚酮复合材料的制备 |
3.3.3 测试与表征 |
3.4 结果与讨论 |
3.4.1 Ni-CF的SEM分析 |
3.4.2 Ni-CF的红外分析 |
3.4.3 Ni-CF的XRD和EDS分析 |
3.4.4 Ni-CF/PEEK复合材料的SEM和EDS分析 |
3.4.5 Ni-CF/PEEK复合材料的XRD分析 |
3.4.6 Ni-CF/PEEK复合材料的导热性能分析 |
3.4.7 Ni-CF/PEEK复合材料的导电性能分析 |
3.4.8 Ni-CF/PEEK复合材料的电磁屏蔽性能分析 |
3.4.9 Ni-CF/PEEK复合材料的热性能分析 |
3.4.10 Ni-CF/PEEK复合材料的力学性能分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的制备及其性能研究 |
4.1 前言 |
4.2 主要实验原料及设备 |
4.2.1 主要实验原料和试剂 |
4.2.2 主要实验仪器和设备 |
4.3 实验方法 |
4.3.1 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的制备 |
4.3.2 测试与表征 |
4.4 结果与讨论 |
4.4.1 碳纳米管的SEM和TEM分析 |
4.4.2 碳纳米管的红外和拉曼分析 |
4.4.3 碳纳米管的XRD分析 |
4.4.4 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的SEM分析 |
4.4.5 聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导电性能分析 |
4.4.6 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导热性能分析 |
4.4.7 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的DSC分析 |
4.4.8 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的TGA分析 |
4.4.9 熔融共混下的聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的力学性能分析 |
4.4.10 不同制备方式对聚醚醚酮/碳纳米管复合材料的导热性能影响 |
4.4.11 聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的导热模型 |
4.4.12 湿混下的聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的电磁屏蔽效能分析 |
4.4.13 湿混下高填充的聚醚醚酮/晶须碳纳米管复合材料的导热性能分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 LIG/聚醚醚酮复合材料的制备及其性能研究 |
5.1 前言 |
5.2 主要实验原料及设备 |
5.2.1 主要实验原料和试剂 |
5.2.2 主要实验仪器和设备 |
5.3 实验方法 |
5.3.1 激光诱导PEEK制备LIG/PEEK复合材料 |
5.3.2 激光诱导CF/PEEK制备LIG/CF/PEEK复合材料 |
5.3.3 测试与表征 |
5.4 结果与讨论 |
5.4.1 拉曼分析 |
5.4.2 LIG的导电性能和LIG/PEEK复合材料的电磁屏蔽效能分析 |
5.4.3 LIG的SEM和XRD分析 |
5.4.4 XPS分析 |
5.4.5 激光诱导LIG机理分析 |
5.4.6 激光诱导的CF/PEEK复合材料的导电性能和电磁屏蔽效能分析 |
5.4.7 激光诱导的CF/PEEK复合材料的导热性能分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 结论 |
参考文献 |
作者简介及攻读博士研究生期间获得的研究成果 |
致谢 |
(4)高温吸波陶瓷材料研究进展(论文提纲范文)
1 吸波材料的定义及基本原理 |
1.1 吸收材料的定义 |
1.2 吸波材料的基本原理 |
2 吸波材料的分类 |
2.1 按材料成型工艺和承载能力分类 |
2.2 按材料耗损机理分类 |
2.3 按研究时期分类 |
3 磁损耗型吸波陶瓷材料 |
3.1 单一铁氧体及其掺杂体磁损耗电磁吸波材料 |
3.2 磁损耗电磁吸波铁氧体复合材料 |
3.2.1 铁氧体/氧化物电磁吸波材料 |
3.2.2 铁氧体/非氧化物电磁吸波材料 |
3.3 小结 |
4 电损耗型吸波陶瓷材料 |
4.1 石墨和炭黑类吸波材料 |
4.2 炭黑 |
4.3 碳纳米管 |
4.4 石墨烯 |
4.5 碳纤维 |
4.6 其他类型碳材料 |
4.7 小结 |
5 介电型吸波陶瓷材料 |
5.1 SiC吸波陶瓷 |
5.1.1 SiC纤维 |
5.1.2 SiC晶须 |
5.1.3 SiC粉体 |
5.2 SiCN吸波陶瓷 |
5.2.1 PIP SiCN吸波陶瓷 |
5.2.2 CVI-Si CN吸波陶瓷 |
5.2.3 SiCN气凝胶吸波陶瓷 |
5.3 SiOC吸波陶瓷 |
5.3.1 CNTs改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.3.2 钛酸四丁酯(TBT)改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.3.3 化学改性SiOC陶瓷的微结构和电磁性能 |
5.4 SiBCN吸波陶瓷 |
5.4.1 PIP SiBCN吸波陶瓷 |
5.4.2 CVI-Si BCN吸波陶瓷 |
5.5 小结 |
6 纤维增强吸波陶瓷基复合材料 |
6.1 纤维增强吸波陶瓷基复合材料的设计 |
6.1.1 复合材料各结构单元的力学性能匹配原则 |
6.1.2 复合材料主要结构单元的吸波性能匹配原则 |
6.1.3 结构吸波材料的结构设计 |
6.2 吸波用Si C纤维的制备方法 |
6.2.1 吸波用SiC纤维的技术思路 |
6.2.2 掺杂先驱体法 |
6.2.3 热解工艺法 |
6.2.4 涂层法 |
6.2.5 国外不同电阻率的SiC纤维 |
6.3 纤维增强吸波陶瓷基复合材料研究进展 |
6.3.1 国外吸波陶瓷基复合材料研究情况 |
6.3.2 国内吸波陶瓷基复合材料研究情况 |
6.4小结 |
7 新型吸波隐身材料 |
7.1 雷达隐身超材料 |
7.2 雷达智能隐身材料 |
7.3 等离子体隐身材料 |
7.4 国内外新型雷达隐身材料产业现状与关键技术分析 |
8 吸波材料测试 |
8.1 电磁参数测试 |
8.1.1 电磁参数测试方法及原理 |
8.1.2 电磁参数测试设备及说明 |
8.2 反射率测试 |
8.2.1 反射率测试方法及原理 |
8.2.2 测试方法比较及存在的问题 |
8.3 表面波衰减测试 |
9 展望 |
(5)铜基纳米复合材料的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 纳米铜的概述及其研究发展 |
1.2 铜基复合材料的研究现状 |
1.2.1 碳材料强化铜基复合材料 |
1.2.1.1 碳纳米管/铜基复合材料 |
1.2.1.2 石墨烯/铜基复合材料 |
1.2.1.3 碳纤维/铜基复合材料 |
1.2.2 非碳材料强化铜基复合材料 |
1.3 电化学葡萄糖传感器的研究发展 |
1.3.1 电化学传感器 |
1.3.2 电化学葡萄糖无酶传感器 |
1.3.3 铜基电化学葡萄糖无酶传感器的研究现状 |
1.4 电磁屏蔽材料的研究发展 |
1.4.1 电磁屏蔽材料的原理 |
1.4.2 铜基电磁屏蔽材料的研究现状 |
1.5 本论文的主要内容及其研究意义 |
第二章 实验材料和测试方法 |
2.1 实验药品和仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 材料结构的形貌表征 |
2.3 复合薄膜材料的性能测试 |
第三章 核壳Cu@C纳米立方颗粒的制备及其电化学性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 Cu_2O纳米立方颗粒的合成 |
3.2.2 核壳Cu@C纳米立方颗粒的合成 |
3.2.3 核壳Cu@C纳米立方颗粒的电化学性能测试 |
3.3 核壳Cu@C纳米立方颗粒的结构分析 |
3.3.1 Cu_2O纳米立方颗粒的结构表征 |
3.3.2 核壳Cu@C纳米立方颗粒的结构表征 |
3.4 核壳Cu@C纳米立方颗粒的电催化氧化葡萄糖检测 |
3.4.1 电催化氧化葡萄糖的活性分析 |
3.4.2 电催化氧化葡萄糖的机理 |
3.4.3 电催化氧化葡萄糖的条件优化 |
3.4.4 电催化氧化葡萄糖的I-t曲线 |
3.4.5 电催化氧化葡萄糖的电化学活性分析 |
3.4.6 人血清葡萄糖含量的测定 |
3.5 小结 |
第四章 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的制备及其电磁屏蔽性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的制备 |
4.3 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的形貌表征 |
4.4 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的性能分析 |
4.4.1 不同碳层厚度的Cu@C/MWCNTs复合薄膜的性能分析 |
4.4.2 不同质量比例的Cu@C/MWCNTs复合薄膜的性能分析 |
4.4.3 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的力学性能分析 |
4.5 Cu@C/MWCNTs复合薄膜的电磁屏蔽机理研究 |
4.6 小结 |
第五章 Cu-PDA-CMF复合薄膜的制备及其电磁屏蔽性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 Cu-PDA-CMF复合薄膜的制备 |
5.3 Cu-PDA-CMF复合薄膜的形貌表征 |
5.4 Cu-PDA-CMF复合薄膜的性能分析 |
5.4.1 Cu-PDA-CMF复合薄膜的电磁屏蔽性能分析 |
5.4.2 Cu-PDA-CMF复合薄膜的机械性能分析 |
5.5 Cu-PDA-CMF复合薄膜的电磁屏蔽机理研究 |
5.6 小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
作者在攻读硕士学位期间公开发表的成果 |
致谢 |
(6)碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题的背景和意义 |
1.2 碳纳米管 |
1.2.1 碳纳米管简介 |
1.2.2 碳纳米管的制备方法 |
1.2.3 碳纳米管的应用 |
1.2.4 碳纳米管的功能化改性 |
1.3 多巴胺 |
1.3.1 多巴胺的聚合 |
1.3.2 多巴胺的应用 |
1.4 天然胶乳 |
1.4.1 干胶膜的制备 |
1.4.2 天然胶乳的应用 |
1.5 本文的研究思路和主要内容 |
第二章 多巴胺(PDA)改性碳纳米管(CNTs)/复合材料的制备及表征 |
2.1 实验过程 |
2.1.1 实验原料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.1.3 实验过程 |
2.1.4 表征方法 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 改性碳纳米管的拉曼光谱分析 |
2.2.2 热失重分析 |
2.2.3 透射电镜分析 |
2.2.4 力学性能测试 |
2.2.5 硫化性能测试 |
2.2.6 H抽出测试 |
2.2.7 RPA橡胶加工过程分析 |
2.2.8 电性能分析 |
2.3 本章小结 |
第三章 亚甲基双萘磺酸钠改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备与表征 |
3.1 实验过程 |
3.1.1 实验材料 |
3.1.2 实验仪器 |
3.1.3 实验过程 |
3.1.4 测试与表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 透射电镜分析 |
3.2.2 拉曼光谱 |
3.2.3 热失重分析 |
3.2.4 复合材料的力学性能 |
3.2.5 硫化性能测试 |
3.2.6 橡胶加工过程RPA分析 |
3.2.7 电性能分析 |
3.3 本章小结 |
第四章 多巴胺及亚甲基双萘磺酸钠协同改性碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备及表征 |
4.1 实验过程 |
4.1.1 实验原料 |
4.1.2 实验仪器 |
4.1.3 实验过程 |
4.1.4 表征与测试 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 Zeta电位测试 |
4.2.2 力学性能测试 |
4.2.3 硫化性能测试 |
4.2.4 RPA橡胶加工过程分析 |
4.2.5 电性能测试 |
4.3 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
攻读硕士研究生期间发表的学术论文目录 |
(7)基于碳纳米管纸复合材料雷电防护结构的设计及性能表征(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 雷电防护概述 |
1.2.1 飞机遭受雷击的过程 |
1.2.2 复合材料的雷击损伤研究 |
1.2.3 现有的飞机雷电防护方法 |
1.3 碳纳米管纸概述 |
1.3.1 碳纳米管纸的制备方法 |
1.3.2 碳纳米管纸的性能 |
1.4 碳纳米管纸复合材料及应用 |
1.4.1 碳纳米管纸复合材料的分类 |
1.4.2 碳纳米管纸复合材料的应用 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料及实验方法 |
2.1 试验材料与制备设备 |
2.2 碳纳米管纸材料的制备 |
2.2.1 碳纳米管悬浊液抽滤法制备碳纳米管纸 |
2.2.2 化学交联法制备交联碳纳米管纸 |
2.2.3 电泳沉积法制备银修饰碳纳米管纸 |
2.3 基于碳纳米管纸的复合材料的制备 |
2.3.1 CNT/PAN复合薄膜的制备 |
2.3.2 基于碳纳米管纸的CFRP复合材料的制备 |
2.4 主要测试表征方法 |
2.4.1 微观形貌的表征 |
2.4.2 成分及物相的表征 |
2.4.3 孔径分布及表面性能的表征 |
2.4.4 热重分析测试 |
2.4.5 导电性能测试 |
2.4.6 力学性能测试 |
2.4.7 红外热成像测试 |
2.4.8 超声波无损检测 |
2.4.9 模拟雷击测试 |
第3章 碳纳米管纸材料的制备及其性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 碳纳米管纸的形貌及基本性能表征 |
3.2.1 碳纳米管纸的宏观与微观形貌分析 |
3.2.2 碳纳米管纸的分子结构分析 |
3.2.3 碳纳米管纸的孔径分布及表面性能分析 |
3.2.4 碳纳米管纸的热重分析 |
3.2.5 碳纳米管纸的力学性能分析 |
3.2.6 碳纳米管纸的导电性能分析 |
3.2.7 碳纳米管纸的电磁屏蔽性能分析 |
3.3 CNT/PAN复合薄膜的制备及性能表征 |
3.3.1 CNT/PAN复合薄膜的设计思路 |
3.3.2 CNT/PAN复合薄膜的微观形貌分析 |
3.3.3 CNT/PAN复合薄膜的导电性能分析 |
3.3.4 CNT/PAN复合薄膜的力学性能分析 |
3.3.5 CNT/PAN复合薄膜的电磁屏蔽性能分析 |
3.4 交联碳纳米管纸的制备及表征 |
3.4.1 交联碳纳米管纸的设计思路 |
3.4.2 交联碳纳米管纸的微观形貌表征 |
3.4.3 交联碳纳米管纸的力学性能及导电性能表征与分析 |
3.4.4 交联碳纳米管纸的树脂浸润性能分析 |
3.5 银修饰碳纳米管纸的形貌及基本性能表征 |
3.5.1 银修饰碳纳米管纸的微观形貌分析 |
3.5.2 银修饰碳纳米管纸的基本属性及导电性能 |
3.5.3 银修饰碳纳米管纸的物相分析 |
3.5.4 银修饰碳纳米管纸的孔径分布与表面性能分析 |
3.5.5 银修饰碳纳米管纸的热重分析 |
3.5.6 银修饰碳纳米管纸的力学性能分析 |
3.5.7 银修饰碳纳米管纸的电磁屏蔽性能分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 SMBP导电防护结构的雷电防护性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 SMBP/CFRP复合材料的制备及形貌表征 |
4.2.1 材料的结构设计与制备 |
4.2.2 SMBP/CFRP复合材料的形貌分析 |
4.3 SMBP/CFRP复合材料的雷电防护性能分析 |
4.3.1 雷击后SMBP/CFRP复合材料的形貌分析 |
4.3.2 雷击后SMBP/CFRP复合材料的抗压强度分析 |
4.3.3 雷击过程中SMBP/CFRP复合材料非雷击面的温度变化分析 |
4.3.4 雷击后SMBP防护结构的成分及物相变化分析 |
4.4 SMBP导电防护结构的雷电防护机理分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 SMBP-CF/PF导电-耗热防护结构的雷电防护性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 CF/PF预浸料的制备及特性表征 |
5.2.1 CF/PF预浸料的制备 |
5.2.2 CF/PF预浸料固化后的微观形貌分析 |
5.2.3 CF/PF预浸料固化后的热重分析 |
5.3 SMBP-CF/PF-CFRP复合材料的制备及形貌表征 |
5.3.1 材料的结构设计与制备 |
5.3.2 SMBP-CF/PF-CFRP复合材料形貌分析 |
5.4 SMBP-CF/PF-CFRP复合材料的雷电防护性能分析 |
5.4.1 雷击后SMBP-CF/PF-CFRP复合材料的形貌分析 |
5.4.2 雷击后SMBP-CF/PF-CFRP复合材料的抗压强度分析 |
5.4.3 雷击过程中SMBP-CF/PF-CFRP复合材料非雷击面的温度变化分析 |
5.5 SMBP-CF/PF复合防护结构的雷电防护机理分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 SMBP-CF/PF-Al_2O_3 导电-耗热-隔热防护结构的雷电防护性能研究 |
6.1 引言 |
6.2 SMBP-CF/PF-Al_2O_3-CFRP复合材料的制备及表征 |
6.2.1 材料的结构设计与制备 |
6.2.2 CF/PF-Al_2O_3 防护结构的热重分析 |
6.2.3 SMBP-CF/PF-Al_2O_3-CFRP形貌分析 |
6.3 SMBP-CF/PF-Al_2O_3/PI-CFRP复合材料的制备及表征 |
6.3.1 PI静电纺丝薄膜的制备 |
6.3.2 PI静电纺丝薄膜的微观形貌分析 |
6.3.3 Al_2O_3/PI复合薄膜的制备 |
6.3.4 Al_2O_3/PI复合薄膜的表征 |
6.3.5 SMBP-CF/PF-Al_2O_3/PI-CFRP复合材料的制备及形貌分析 |
6.4 导电-耗热-隔热功能复合雷电防护结构的雷电防护性能分析 |
6.4.1 雷击后导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料的形貌分析 |
6.4.2 雷击后导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料的抗压强度分析 |
6.4.3 雷击过程中导电-耗热-隔热功能雷电防护复合材料非雷击面的温度变化分析 |
6.5 导电-耗热-隔热防护结构的雷电防护机理分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间所发表的学术论文 |
致谢 |
个人简历 |
(8)透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维的构建与外场响应特性(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.2 碳纳米管纤维的研究现状 |
1.2.1 碳纳米管纤维的结构与性能 |
1.2.2 碳纳米管纤维的制备 |
1.2.3 碳纳米管纤维的应用 |
1.3 透明质酸的研究现状 |
1.3.1 透明质酸的结构与性能 |
1.3.2 透明质酸的应用 |
1.3.3 透明质酸的化学修饰 |
1.4 碳纳米材料的外场响应特性研究现状 |
1.5 本文主要研究内容 |
第2章 试验材料与试验方法 |
2.1 试验材料与仪器 |
2.1.1 试验材料 |
2.1.2 试验主要仪器 |
2.2 碳纳米管纤维的制备 |
2.3 分析表征方法 |
2.3.1 材料形貌分析 |
2.3.2 材料成分与结构分析 |
2.3.3 紫外可见光光谱分析 |
2.3.4 力学性能测试 |
2.3.5 电学性能测试 |
2.3.6 电化学性能测试 |
2.3.7 电化学驱动性能测试 |
2.3.8 生物相容性测试 |
第3章 透明质酸/碳纳米管复合纤维的设计与湿纺丝工艺 |
3.1 引言 |
3.2 碳纳米管纤维体系设计 |
3.2.1 纺丝原液体系设计 |
3.2.2 纤维成型机制研究 |
3.3 HA/CNT复合纤维的制备与工艺优化 |
3.3.1 透明质酸添加量的优化 |
3.3.2 超声分散工艺优化 |
3.3.3 注射速度的优化 |
3.3.4 碳纳米管种类对纤维性能的影响 |
3.4 HA/SWCNT复合纤维形貌 |
3.5 HA/SWCNT复合纤维的结构与组分 |
3.5.1 HA/SWCNT复合纤维结构 |
3.5.2 HA/SWCNT复合纤维组分 |
3.6 HA/SWCNT复合纤维内部定向模型 |
3.7 本章小结 |
第4章 透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维外场响应行为 |
4.1 引言 |
4.2 HA/SWCNT复合纤维的力学响应行为 |
4.3 HA/SWCNT复合纤维的电学响应行为 |
4.4 HA/SWCNT复合纤维的稳定性研究 |
4.5 HA/SWCNT复合纤维的电化学响应行为 |
4.5.1 HA/SWCNT复合纤维电容特性 |
4.5.2 HA/SWCNT复合纤维充放电特性 |
4.5.3 HA/SWCNT复合纤维交流阻抗 |
4.5.4 HA/SWCNT复合纤维循环稳定性 |
4.5.5 HA/SWCNT复合纤维电化学性能增强机制 |
4.6 HA/SWCNT复合纤维的电化学耦合驱动响应行为 |
4.6.1 HA/SWCNT复合纤维电化学耦合驱动行为 |
4.6.2 HA/SWCNT复合纤维电化学耦合驱动机理 |
4.7 本章小结 |
第5章 透明质酸/碳纳米管复合纤维的化学交联改性及耦合驱动行为 |
5.1 引言 |
5.2 化学交联改性HA/SWCNT复合纤维电化学耦合驱动特性 |
5.2.1 HMDA改性HA/SWCNT复合纤维的设计 |
5.2.2 HA/SWCNT/HMDA复合纤维的制备 |
5.3 HA/SWCNT/HMDA复合纤维的形貌与结构 |
5.3.1 微观形貌分析 |
5.3.2 结构分析 |
5.4 HA/SWCNT/HMDA复合纤维性能研究 |
5.4.1 耐降解性能研究 |
5.4.2 湿态力学性能分析 |
5.4.3 电学性能分析 |
5.4.4 柔韧性与稳定性研究 |
5.5 HA/SWCNT/HMDA复合纤维电化学耦合驱动行为研究 |
5.5.1 HA/SWCNT/HMDA复合纤维电容特性 |
5.5.2 HA/SWCNT/HMDA复合纤维电化学耦合驱动行为 |
5.6 HA/SWCNT/HMDA复合纤维束型生物电化学驱动器 |
5.6.1 HA/SWCNT/HMDA复合纤维束电化学驱动行为 |
5.6.2 细胞相容性研究 |
5.6.3 生物组织相容性研究 |
5.7 本章小结 |
第6章 透明质酸/碳纳米管复合纤维超级电容器的构建与充放电行为 |
6.1 引言 |
6.2 PANI改性HA/SWCNT复合纤维电化学响应特性 |
6.2.1 核壳状HA/SWCNT/PANI复合纤维的设计 |
6.2.2 HA/SWCNT/PANI复合纤维的制备 |
6.3 HA/SWCNT/PANI复合纤维的形貌与结构 |
6.3.1 HA/SWCNT/PANI复合纤维的微观形貌分析 |
6.3.2 HA/SWCNT/PANI复合纤维的结构 |
6.3.3 HA/SWCNT/PANI复合纤维的组分分析 |
6.4 HA/SWCNT/PANI复合纤维的电化学性能研究 |
6.4.1 复合纤维电容特性研究 |
6.4.2 复合纤维充放电特性研究 |
6.4.3 复合纤维交流阻抗研究 |
6.4.4 复合纤维循环稳定性研究 |
6.5 HA/SWCNT/PANI复合纤维的柔韧性研究 |
6.6 纤维型非对称超级电容器的组装与性能研究 |
6.6.1 CMC/Buckypaper电极 |
6.6.2 纤维型非对称超级电容器的组装 |
6.6.3 纤维型非对称超级电容器的储能行为 |
6.7 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)聚氨酯基纳米复合材料结构对其电磁屏蔽性能影响的研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 电磁屏蔽概述 |
1.2.1 电磁波与电磁屏蔽 |
1.2.2 电磁屏蔽原理 |
1.2.3 电磁屏蔽材料 |
1.3 碳纳米材料 |
1.3.1 碳纳米材料的种类 |
1.3.2 碳纳米材料修饰方法 |
1.3.3 国内外研究现状 |
1.4 聚氨酯基电磁屏蔽复合材料 |
1.4.1 水性聚氨酯复合电磁屏蔽材料 |
1.4.2 具有微孔结构的聚氨酯复合电磁屏蔽材料 |
1.5 本课题的研究意义和研究内容 |
1.5.1 本课题的研究意义 |
1.5.2 本课题的研究内容 |
第二章 含离子液体基元的聚氨酯纳米复合材料的制备与电磁屏蔽性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验原料 |
2.2.2 实验设备 |
2.2.3 样品制备 |
2.2.4 测试与表征 |
2.3 结果与分析 |
2.3.1 IL对碳纳米材料的修饰效果及其相互作用机理的研究 |
2.3.2 PU纳米复合材料微观形貌的分析 |
2.3.4 PU复合材料介电性能分析 |
2.3.5 PU复合材料力学性能分析 |
2.3.6 PU复合材料电磁屏蔽性能分析 |
2.4 本章小结 |
第三章 多壁碳纳米管混合填料对聚氨酯泡孔结构及电磁屏蔽性能影响的研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验原料 |
3.2.2 实验设备 |
3.2.3 样品制备方法 |
3.2.4 测试与表征 |
3.3 结果与分析 |
3.3.1 混合填料对PU/MWCNT复合泡沫形貌影响的研究 |
3.3.2 混合填料对PU/MWCNTs复合泡沫导电性能影响的研究 |
3.3.3 混合填料对PU/MWCNTs复合泡沫力学性能性能影响的研究 |
3.3.4 混合填料对PU/MWCNTs复合泡沫电磁屏蔽性能影响的研究 |
3.4 本章小结 |
第四章 非溶剂诱导相分离法制备具有微孔结构的聚氨酯纳米复合材料及其电磁屏蔽性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 实验设备 |
4.2.3 样品制备方法 |
4.2.4 测试与表征 |
4.3 结果与分析 |
4.3.1 PIL的结构与分析 |
4.3.2 PIL与 MWCNTs相互作用机理的研究 |
4.3.3 填料含量对复合材料微观形貌和密度的影响 |
4.3.4 填料含量对复合材料电导率的影响 |
4.3.5 填料含量对复合材料电磁屏蔽性能的影响 |
4.3.6 表干时间对复合材料微观形貌的影响 |
4.3.7 表干时间对复合材料电导率的影响 |
4.3.8 表干时间对复合材料电磁屏蔽性能的影响 |
4.3.9 材料厚度对复合材料电磁屏蔽性能的影响 |
4.3.10 填料含量对复合材料比屏蔽效能的影响 |
4.4 本章小结 |
第五章 磁导与电导协同增强聚氨酯纳米复合材料电磁屏蔽性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验原料 |
5.2.2 实验设备 |
5.2.3 样品制备方法 |
5.2.4 测试与表征 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 PIL与 Ni-CNT相互作用机理的研究 |
5.3.2 表干时间对复合材料微观形貌和密度的影响 |
5.3.3 表干时间对复合材料电导率的影响 |
5.3.4 表干时间对复合材料电磁屏蔽性能的影响 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
(10)纳米碳基复合材料微结构调控与吸波性能(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 吸波材料及其性能评价 |
1.2.1 吸波材料的电磁性能 |
1.2.2 电磁波的界面反射和阻抗匹配 |
1.2.3 电磁波的损耗机制和反射损耗 |
1.2.4 吸波材料的设计原理和性能评价 |
1.2.5 吸波材料的分类和发展趋势 |
1.3 吸波剂种类简述 |
1.3.1 磁性损耗吸波剂 |
1.3.2 介电损耗吸波剂 |
1.4 纳米碳材料及其复合材料吸波剂 |
1.4.1 碳纳米管及其复合材料 |
1.4.2 石墨烯及其复合材料 |
1.4.3 多孔碳及其复合材料 |
1.5 碳基吸波材料研究存在的问题 |
1.6 主要研究内容 |
第2章 试验材料与研究方法 |
2.1 试验原料及主要仪器设备 |
2.2 纳米碳基复合吸波材料的成分与结构设计 |
2.3 复合材料制备工艺 |
2.3.1 表面功能化碳纳米管的制备 |
2.3.2 MOF衍生ZnO@多孔碳核壳结构的制备 |
2.3.3 CoZn合金粒子/多孔碳复合材料的制备 |
2.3.4 ZnO纳米晶/石墨烯复合材料的制备 |
2.3.5 ZnO微米花/纳米晶修饰石墨烯复合材料的制备 |
2.4 材料的组织结构表征方法 |
2.5 复合材料的电磁性能测试 |
2.6 复合材料的微波吸收性能测试 |
第3章 碳纳米管表面功能化及微波吸收性能 |
3.1 引言 |
3.2 表面功能化碳纳米管材料的表征 |
3.3 表面功能化碳纳米管材料的电磁性能分析 |
3.4 表面功能化碳纳米管材料的微波吸收性能 |
3.5 本章小结 |
第4章 MOF衍生ZnO@多孔碳核壳结构的构建及微波吸收性能 |
4.1 引言 |
4.2 制备工艺对材料形貌结构的影响 |
4.2.1 反应物浓度对壳核结构形成的影响 |
4.2.2 热解温度对壳核结构形成的影响 |
4.3 MOF衍生ZnO@多孔碳壳核结构复合材料的表征 |
4.3.1 MOF衍生ZnO@多孔碳壳核结构复合材料的电磁性能 |
4.3.2 MOF衍生ZnO@多孔碳壳核结构复合材料的微波吸收性能 |
4.4 本章小结 |
第5章 MOF衍生多孔碳复合材料比表面积和石墨化程度的调控及微波吸收性能 |
5.1 引言 |
5.2 MOF衍生多孔碳复合材料的表征 |
5.3 金属离子含量比对复合材料电磁性能的影响 |
5.4 金属离子含量比对复合材料微波吸收性能的影响 |
5.5 热解温度对复合材料电磁性能的影响 |
5.6 热解温度对复合材料吸波性能的影响 |
5.7 本章小结 |
第6章 ZnO/石墨烯复合材料的微结构调控及微波吸收性能 |
6.1 引言 |
6.2 ZnO纳米晶/石墨烯复合材料的制备和微波吸收性能 |
6.2.1 ZnO纳米晶/石墨烯复合材料的结构表征 |
6.2.2 质量分数对复合材料的电磁性能的影响 |
6.2.3 质量分数对复合材料的微波吸收性能的影响 |
6.3 ZnO纳米晶/微米花修饰石墨烯复合材料制备和吸波性能 |
6.3.1 ZnO纳米晶/微米花修饰石墨烯复合材料的表征 |
6.3.2 ZnO与石墨烯质量比对复合材料电磁性能的影响 |
6.3.3 ZnO与石墨烯质量比对复合材料微波吸收性能的影响 |
6.4 吸波复合材料结构与性能对比 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
四、碳纳米管的电磁性能和表面修饰研究现状(论文参考文献)
- [1]静电喷涂制备环氧导电涂层的性能研究[D]. 李光照. 西安理工大学, 2021(01)
- [2]杜仲胶/环氧树脂/碳纳米管电磁屏蔽防腐涂料制备与性能研究[D]. 张严. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [3]高导热聚醚醚酮基复合材料的构建方法及性能研究[D]. 李澍. 吉林大学, 2021(01)
- [4]高温吸波陶瓷材料研究进展[J]. 陈政伟,范晓孟,黄小萧,贾德昌,李均,邵刚,邵长伟,王海龙,殷小玮,杨治华,张西军,张锐,赵彪,周延春,周忠祥. 现代技术陶瓷, 2020(Z1)
- [5]铜基纳米复合材料的制备及其性能研究[D]. 叶津宏. 上海大学, 2020(03)
- [6]碳纳米管的非共价键表面修饰及碳纳米管/天然胶乳复合材料的制备[D]. 刘盼. 青岛科技大学, 2020(01)
- [7]基于碳纳米管纸复合材料雷电防护结构的设计及性能表征[D]. 夏乾善. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [8]透明质酸/碳纳米管多功能复合纤维的构建与外场响应特性[D]. 郑婷. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
- [9]聚氨酯基纳米复合材料结构对其电磁屏蔽性能影响的研究[D]. 桑国龙. 合肥工业大学, 2019(01)
- [10]纳米碳基复合材料微结构调控与吸波性能[D]. 冯唯. 哈尔滨工业大学, 2019(01)