橡胶基电磁屏蔽复合材料的制备及屏蔽性能研究

论文摘要

各种电气、电子设备的广泛应用所造成的电磁污染,已成为继噪声污染、大气污染、水污染、固体废弃物污染之后的又一大公害。橡胶基电磁屏蔽材料因制备工艺简单、成本较低以及产品形状容易控制等优势而受到广泛关注。本文首先通过对Fe78Si13B8、Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、Fe72Co8Si15B5三种不同成分的铁基非晶粉体进行比较分析后,着重研究了Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9/炭黑/丁基橡胶复合材料的电磁屏蔽性能。然后较系统地研究了粉体含量、粒径、退火工艺、试样厚度、成型压力及材料后续热处理等各因素对材料屏蔽性能的影响规律。研究表明,非晶粉体的热处理状态、粒径、含量,复合材料的后处理工艺、厚度、成型压力是非晶粉体/炭黑/丁基橡胶复合材料电磁屏蔽性能的主要影响因素。在Fe78Si13B8、Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9、Fe72Co8Si15B5三种不同成分的铁基非晶粉体中,Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9非晶粉体/炭黑/丁基橡胶复合材料具有最佳的屏蔽性能。Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体经过550℃×2h的退火处理后,粉体部分晶化成α-Fe（Si）相,粉体具有优异的软磁性能；当退火晶化后的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9粉体粒度为100目、粉体含量为75 wt%、材料厚度为4mm时,材料经过180℃×6h的后续热处理后取得最佳屏蔽性能,SE绝对值在1000-6000MHz频段内大于50dB。当粉体粒度不变时,随着非晶粉体含量增加,复合材料的拉伸强度缓慢下降,薄片硬度缓慢上升,当橡胶/炭黑/非晶粉体质量比为1/1/6时,复合材料拉伸强度为0.62Mpa、邵氏硬度71。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 电磁屏蔽材料的研究意义
• 1.1.1 电磁干扰的危害性
• 1.1.2 信息泄漏的影响
• 1.1.3 电磁辐射对人体的危害
• 1.2 电磁屏蔽材料的国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 研究现状
• 1.2.2 发展趋势
• 1.3 电磁屏蔽的类型及屏蔽效能计算方法
• 1.3.1 电磁屏蔽的类型
• 1.3.2 屏蔽效能的计算方法
• 1.4 非晶态合金在电磁屏蔽领域中应用概况
• 1.5 论文选题目的及主要研究内容
• 1.5.1 选题目的
• 1.5.2 研究内容
• 第2章 材料制备与分析测试
• 2.1 实验原料及设备
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验设备
• 2.1.3 工艺流程
• 2.2 非晶粉体的制备
• 2.2.1 非晶带材的预处理
• 2.2.2 非晶带材的粉碎
• 2.2.3 非晶粉体的热处理
• 2.3 复合材料制备与后处理
• 2.3.1 粉体的混合与分散
• 2.3.2 试样的成型
• 2.3.3 试样的硫化
• 2.3.4 试样的后续热处理
• 2.4 分析测试方法
• 2.4.1 扫描电镜分析
• 2.4.2 X-射线衍射分析
• 2.4.3 热分析
• 2.4.4 金相分析
• 2.4.5 粉体的粒度分析
• 2.4.6 力学性能测试方法
• 2.4.7 电学性能测试方法
• 2.4.8 屏蔽性能测试方法
• 2.5 本章小结
• 第3章 结果与分析
• 3.1 复合材料的力学性能
• 3.1.1 拉伸性能
• 3.1.2 硬度
• 3.2 复合材料电磁屏蔽特性
• 3.2.1 填料对复合材料电阻率的影响
• 3.2.2 渗滤现象
• 3.2.3 电阻率对屏蔽性能的影响
• 3.2.4 填料对复合材料电磁参数的影响
• 3.3 影响复合材料屏蔽性能因素的研究
• 3.3.1 填料对复合材料屏蔽性能的影响
• 3.3.2 粉体粒径对复合材料屏蔽性能的影响
• 3.3.3 厚度对复合材料屏蔽性能的影响
• 3.3.4 成型压力对复合材料屏蔽性能的影响
• 3.3.5 热处理对复合材料屏蔽性能的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 结论与展望
• 4.1 主要结论
• 4.2 本文的特色
• 4.3 结束语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果