具有沉积结构环氧树脂电磁屏蔽材料的制备及表征
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中北大学 材料科学与工程学院 纳米功能复合材料山西省重点实验室 山西 太原

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国家自然科学基金(项目号 52003255),山西省自然科学基金(项目号201901D211261),山西省高等学校科技创新计划(2019L0560)资助项目第一作者:廉青松,博士,讲师,E-mail: lianqs@nuc.edu.cn通讯联系人:廉青松,讲师,主要从事环氧树脂结构/功能复合材料研究,lianqs@nuc.edu.cn;刘亚青,教授,主要从事纤维增强树脂基复合材料研究,E-mail: lyq@nuc.edu.cn


Preparation and characterization of the epoxy-based electromagnetic interference shielding materials with deposited structure
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    摘要:

    设计制备兼具优异力学性能和电磁屏蔽性能的复合材料是一个难题。在本文中,通过预先构筑具有三维结构的四针状氧化锌负载银(Ag@T-ZnO)和二维石墨烯纳米片(GNS)的混杂导电网络,随后灌注环氧树脂固化得到具有沉积结构的Ag@T-ZnO/GNS/EP复合材料,系统研究Ag@T-ZnO和GNS的配比对复合材料屏蔽效能和力学性能的影响规律。当Ag@T-ZnO和GNS总质量分数为复合材料的20%且二者的质量比为9:1时,二者之间的协同作用以及独特的沉积导电网络结构赋予复合材料优异的屏蔽效能和力学性能,在X波段的平均屏蔽效能可以达到83.8 dB,拉伸性能则可达到51.6 MPa。本文可为设计制备兼具优异力学性能和屏蔽性能的复合材料提供新的思路。

    Abstract:

    It is a difficult issue in preparing composite materials with high mechanical properties and excellent electromagnetic interference (EMI) shielding performance. In this paper, preformed conductive network structure formed by Ag@T-ZnO and graphene nanosheets (GNS) was poured into epoxy resin (EP), and the Ag@T-ZnO/GNS/EP composites with deposited structure can be obtained by the curing process of EP. The influence of the mass ratio of Ag@T-ZnO and GNS on the EMI shielding effectiveness (SE) and mechanical properties of the composites was systematically studied. When the mass ratio of Ag@T-ZnO and GNS is 9:1 and the total filler loading is 20 wt%, the average EMI SE of the composites can reach 83.8 dB due to the deposited structure and the synergy between Ag@T-ZnO and GNS. The tensile properties of the composites can reach 51.6 MPa at the same time. This paper provides a new thought for designing composite materials with high mechanical properties and excellent EMI shielding performance.

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  • 收稿日期:2021-07-03
  • 最后修改日期:2021-09-17
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