学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

碳系水泥基电磁屏蔽复合材料的研究

作　者: 陈光华
导　师: 黄少文
学　校: 南昌大学
专　业: 材料学
关键词: 电磁屏蔽碳纤维石墨炭黑焦炭
分类号: TB332
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 55次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

现代社会无处不在的电磁波所产生的电磁辐射已威胁到人类的健康和安全,因而各类电磁防护材料应运而生。水泥基电磁屏蔽材料具有防护面积大、施工方便、价格低廉的特点,在建筑物电磁防护中应用前景将十分广阔。本文制备了以碳纤维、石墨、炭黑和焦炭作为电磁损耗剂的水泥基电磁屏蔽复合材料。研究了电磁损耗剂掺量、细度或长度、改性、损耗剂复掺对复合材料力学性能、导电性能、电磁屏蔽性能的影响。复合材料的电阻率和电磁屏蔽性能分别采用四电极法和同轴电缆—频谱仪法进行测试。研究结果表明,碳纤维是一种有效的电磁损耗剂,分散剂宜选用羧甲基纤维素,短切碳纤维长度5-10mm为宜,随着碳纤维掺量的增加,复合材料力学性能下降,导电性能和屏蔽性能提升明显。碳纤维掺量为0.9%时,复合材料的28d抗压强度为47.8MPa,电阻率为0.72Ω·m,屏效最大值为21dB。石墨作为损耗剂时,石墨掺量增加,复合材料的力学性能下降显著,导电性能和电磁屏蔽性能增加。120目石墨掺量为12%时,复合材料28d抗压强度为38.16MPa,电阻率为75.5Ω·m,屏效最大值为10dB。石墨的细化有助于提升复合材料的力学性能、导电性能和电磁屏蔽性能,复合材料28d抗压强度和屏效在石墨细度为3500目时获得最大值,分别为53.85MPa和15dB,电阻率为4.97Ω·m,石墨碳纤维复掺制备的复合材料导电性能和电磁屏蔽性能优于石墨和碳纤维单掺制备复合材料的性能。炭黑作为电磁损耗剂时,复合材料的力学性能显著下降,导电性能和电磁屏蔽性能提升明显。超导电炭黑复合材料力学性能逊于导电炭黑复合材料,超导电炭黑复合材料电阻率最低为3.42Ω·m,屏效值最高达19dB。炭黑与碳纤维复掺可使复合材料的导电性能和屏蔽性能进一步提升,导电炭黑碳纤维复合材料电阻率最低为0.12Ω-·m,屏效值最高达27dB。焦炭引入水泥基体中,并不能有效改善复合材料的导电性能和电磁屏蔽性能,同时还将降低复合材料的力学性能。焦炭的细化并不能大幅改善复合材料的电磁屏蔽性能和力学性能。焦炭与碳纤维复掺制备复合材料,材料的导电性能和电磁屏蔽性能完全来自于碳纤维的贡献,焦炭并未起到促进作用。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第1章绪论  9-14
  1.1 电磁屏蔽材料的研究意义  9-11
    1.1.1 电磁干扰与电磁泄漏  9-10
    1.1.2 电磁辐射对人体的损伤  10-11
  1.2 电磁屏蔽材料国内外研究现状  11-13
    1.2.1 电磁屏蔽材料国内研究现状  11
    1.2.2 电磁屏蔽材料国外研究现状  11-12
    1.2.3 电磁屏蔽材料的发展趋势  12-13
  1.3 本课题研究的主要内容  13-14
    1.3.1 研究目标  13
    1.3.2 研究内容  13-14
第2章电磁屏蔽基本理论  14-20
  2.1 电磁屏蔽基本概念  14-16
  2.2 电磁屏蔽的基本原理  16-20
    2.2.1 低频电磁屏蔽原理  17-18
    2.2.2 高频电磁屏蔽原理  18-20
第3章碳纤维水泥基电磁屏蔽复合材料的研究  20-38
  3.1 引言  20
  3.2 实验方法  20-27
    3.2.1 实验材料  20-21
    3.2.2 实验设备  21
    3.2.3 原材料处理  21-22
    3.2.4 实验配合比  22-25
    3.2.5 试样制备  25-26
    3.2.6 性能测试  26-27
  3.3 实验结果与讨论  27-36
    3.3.1 碳纤维掺量对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  27-29
    3.3.2 碳纤维分散方法对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  29-31
    3.3.3 碳纤维长度对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  31-34
    3.3.4 碳纤维改性对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  34-36
  3.4 本章小结  36-38
第4章石墨水泥基电磁屏蔽复合材料的研究  38-49
  4.1 引言  38
  4.2 实验方法  38-42
    4.2.1 实验材料  38-39
    4.2.2 实验设备  39
    4.2.3 实验配合比  39-41
    4.2.4 试样制备  41-42
    4.2.5 性能测试  42
  4.3 实验结果与讨论  42-47
    4.3.1 石墨掺量对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  42-44
    4.3.2 石墨细度对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  44-46
    4.3.3 石墨碳纤维复掺对水泥净浆电学和屏蔽性能的影响  46-47
  4.4 本章小结  47-49
第5章炭黑水泥基电磁屏蔽复合材料的研究  49-62
  5.1 引言  49
  5.2 实验方法  49-54
    5.2.1 实验材料  49-50
    5.2.2 实验设备  50
    5.2.3 原材料处理  50-51
    5.2.4 实验配合比  51-53
    5.2.5 试样制备  53-54
    5.2.6 性能测试  54
  5.3 实验结果与讨论  54-60
    5.3.1 炭黑掺量对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  54-57
    5.3.2 炭黑碳纤维复掺对水泥净浆电学和屏蔽性能的影响  57-59
    5.3.3 炭黑改性对水泥净浆电学和屏蔽性能的影响  59-60
  5.4 本章小结  60-62
第6章焦炭水泥基电磁屏蔽复合材料的研究  62-73
  6.1 引言  62
  6.2 实验方法  62-66
    6.2.1 实验材料  62-63
    6.2.2 实验设备  63
    6.2.3 实验方法  63
    6.2.4 实验配合比  63-66
    6.2.5 试样的制备  66
    6.2.6 性能测试  66
  6.3 实验结果与讨论  66-71
    6.3.1 焦炭掺量对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  66-68
    6.3.2 焦炭细度对水泥净浆力学、电学及屏蔽性能的影响  68-70
    6.3.3 焦炭碳纤维复掺对水泥净浆电学和屏蔽性能的影响  70-71
  6.4 本章小结  71-73
第7章结论与展望  73-75
  7.1 结论  73-74
  7.2 进一步工作的方向  74-75
致谢  75-76
参考文献  76-81
攻读学位期间的研究成果  81

碳系水泥基电磁屏蔽复合材料的研究

内容摘要

全文目录

相似论文