石墨基环氧树脂复合材料的介电性能

2019-03-28 21:06:46 天源达 201

石墨粉作为环氧树脂复合材料添加剂,具有很好的作用。众所周知,目前添加到环氧树脂里的高分子材料有很多,其优点有高强度、重量轻、易加工、绝缘性及韧性好能好、韧性等特点,应用比较广,但同时也存在着耐老化性差,耐高温性差,松弛性强等缺点。

目前基于环氧树脂填充各种石墨颗粒的复合材料:已经制备了的有可膨胀石墨,天源达鳞片石墨粉以及各种粗、中、细粒径的人造石墨。另外还有最近很热的材料--石墨烯。石墨烯有很多更好的性能,即使添加很小的量也能明显地改善复合材料的各种性能。石墨烯同时具有纳米硅片和碳纳米管的优点,这点使得它在提高复合材料力学性能的同时还可以提高导电、导热性能。

国外通过实验提出了在宽温度(25-450K)和频率(20Hz-3THz)范围内的石墨基环氧树脂复合材料的宽带电介质研究结果。实验表明:介电常数随石墨粉粒径增大而大大增加。石墨颗粒的大小和形状对室温下的冷冻温度,电导率活化能和复合电磁吸收性能也有很大影响。对于基于剥离石墨粉(EG)的复合材料,观察到最低的逾渗阈值。在低温(低于纯聚合物基质的玻璃化转变温度)下,复合材料中高于逾渗阈值的电导率主要受石墨颗粒之间的电子隧穿控制。在较高温度下,由于聚合物基质的有限导电性和通过从聚合物基质到石墨颗粒的电子隧穿而导致的导电性在所有复合材料中发生。微波实验表明,EG是所有研究石墨颗粒中唯一真正有效的添加剂,用于产生电磁干扰屏蔽复合材料:环氧树脂中2wt%的EG对于30GHz的电磁辐射确实不透明。

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