高分子屏蔽材料的研究

论文摘要

随着信息产业的高速发展,各种作为信息技术载体的电子设备的广泛应用,电磁波干扰和信息泄漏问题日益突出。电磁辐射不仅造成电子产品之间的相互干扰,而且还污染人类生存的空间,危害人类的健康。因此电磁屏蔽材料已经成为当今材料科学的一个重要领域,而电磁屏蔽织物的需求也越来越大。本论文主要研究探讨了织物表面石墨屏蔽涂层,镍屏蔽涂层,以及复合屏蔽涂层的制备技术及其性能。通过研究导电性能,分别确定了导电填料添加量,助剂类型以及添加量,基布类型,配置了具有最佳导电性能的石墨屏蔽涂料,镍屏蔽涂料和银屏蔽涂料,并采用涂覆的方法具体制备了以下几种屏蔽涂层织物:石墨屏蔽涂层织物,含助剂B镍屏蔽涂层织物,含助剂C镍屏蔽涂层织物,含助剂C镍双面屏蔽涂层织物,两种含助剂C镍导电涤纶屏蔽涂层织物（导电涤纶用两种不同方式处理）,石墨+镍混合屏蔽涂层织物,石墨/镍复合屏蔽涂层织物,石墨/银/石墨三明治型复合屏蔽涂层织物,镍/石墨/镍三明治型复合屏蔽涂层织物。研究表明含助剂C镍双面屏蔽涂层织物的屏蔽效能值最佳,在30MHz—1500MHz范围内,屏蔽效能可达62.0—47.1dB,屏蔽率为99.92%—99.56%,且织物手感柔软。而镍导电涤纶屏蔽涂层织物,由于导电涤纶织物对电磁波的进一步反射和吸收作用,在30MHz—1500MHz范围的屏蔽效能曲线平缓,没有下降趋势,屏蔽效能可达37.0—37.5dB,屏蔽率为98.59%—98.67%,从而增大了应用范围。本实验所用的涂料为水性涂料,符合生态环保要求,采用涂覆工艺制备屏蔽涂层织物易加工、电导率易于调节、成本低、易于大面积涂覆、施工方便,具有广泛的应用前景。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第1章 文献综述
• 1.1 电磁辐射的概述
• 1.1.1 电磁辐射的概念
• 1.1.2 电磁辐射的危害
• 1.1.3 电磁辐射的防护
• 1.2 电磁屏蔽原理
• 1.2.1 电磁屏蔽的基本原理
• 1.2.2 屏蔽效能测试方法
• 1.2.2.1 远场法
• 1.2.2.2 近场法
• 1.3 屏蔽材料的研究及应用进展
• 1.3.1 表层导电型屏蔽材料
• 1.3.1.1 电磁屏蔽涂料
• 1.3.1.2 金属敷层屏蔽材料
• 1.3.2 非晶态合金屏蔽材料
• 1.3.3 填充复合型导电高分子屏蔽材料
• 1.3.4 防电磁辐射纤维
• 1.3.4.1 复合导电纤维
• 1.3.4.2 导电聚合物纤维
• 1.4 电磁屏蔽织物的研究进展
• 1.4.1 金属丝和服用纱线的混编织物
• 1.4.2 金属纤维混纺织物
• 1.4.3 共混纺丝法
• 1.4.4 真空镀金属织物
• 1.4.5 金属涂层织物
• 1.4.6 硫化铜织物
• 1.4.7 化学镀金属织物
• 1.4.8 其他防辐射织物
• 1.5 本课题的研究方向
• 第2章 实验部分
• 2.1 实验原料及仪器设备
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验所用仪器设备
• 2.2 石墨屏蔽涂层的制备
• 2.2.1 石墨含量的确定
• 2.2.2 溶剂水对石墨涂层导电性能的影响
• 2.2.3 助剂对石墨涂层导电性能的影响
• 2.2.4 温度对石墨涂层导电性能的影响
• 2.2.5 基布对石墨涂层导电性能的影响
• 2.2.6 石墨屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.3 镍屏蔽涂层的制备
• 2.3.1 镍含量的确定
• 2.3.2 助剂对镍涂层导电性能的影响
• 2.3.3 镍屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.3.4 导电涤纶织物的碱表面处理
• 2.3.5 导电涤纶织物的等离子体处理
• 2.3.6 镍导电涤纶屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.4 复合屏蔽涂层的制备
• 2.4.1 银含量的确定
• 2.4.2 导电粉对银导电性能的影响
• 2.4.3 石墨+镍粉混合屏蔽涂料的制备
• 2.4.4 石墨+镍混合，石墨/镍复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.4.5 石墨/银/石墨三明治复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.4.6 镍/石墨/镍三明治复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 2.5 实验所用到的具体性能测试
• 2.5.1 表面电阻测试
• 2.5.2 屏蔽效能测试
• 2.5.3 电子扫描电镜实验
• 2.5.4 屏蔽织物的失重实验
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 石墨屏蔽涂层的制备
• 3.1.1 石墨含量的确定
• 3.1.2 溶剂水对石墨涂层导电性的影响
• 3.1.3 助剂对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.3.1 助剂A 对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.3.2 助剂B 对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.3.3 助剂A+助剂B 复合对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.4 温度对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.5 基布对石墨涂层导电性能的影响
• 3.1.6 石墨屏蔽涂层织物的制备与屏蔽效能测试
• 3.2 镍基屏蔽涂层的制备
• 3.2.1 镍含量的确定
• 3.2.2 助剂对镍涂层导电性能的影响
• 3.2.2.1 助剂A 对镍涂层导电性能的影响
• 3.2.2.2 助剂B 对镍涂层导电性能的影响
• 3.2.2.3 助剂A+助剂B 复合对镍涂层导电性能的影响
• 3.2.2.4 助剂C 对镍涂层导电性能的影响
• 3.2.3 镍屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.2.3.1 含助剂B 镍屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.2.3.2 含助剂C 镍屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.2.3.3 含助剂C 镍双面屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.2.4 导电涤纶织物的碱表面处理
• 3.2.5 导电涤纶织物的等离子体表面处理
• 3.2.6 镍导电涤纶屏蔽涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.3 复合涂层的制备
• 3.3.1 银含量的确定
• 3.3.2 导电粉对银涂层导电性能的影响
• 3.3.3 石墨+镍混合屏蔽涂料的制备
• 3.3.4 石墨+镍混合、石墨/镍粉复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.3.5 石墨/银/石墨复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 3.3.6 镍/石墨/镍三明治复合涂层织物的制备及屏蔽效能测试
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 致谢