碳纳米管作为吸波剂的研究
日期：2018-11-22 09:23
碳纳米管具备下列基本性能：
①比表面积大。 随着材料粒径的减小,比表面积增大,表面原子数亦随之增多,使表面能量与体积能量之比增大,这种表面效果导致材料力学性能、热传导性、催化性能、破坏韧性等均比一般材料优异。
②光学性能改变。如软片上溴化银微粒粒径为10m时,有25%是表面离子,这种表面离子效应使溴化银具有感光显影的效果。又如TiO2、ZnO、Pb0等金属氧化物纳米微粒,加入化妆品或某些材料中,便具有吸收紫外线的效果金属形成纳米微粒后,其光线反射率高,可完全吸收可见光。
③电学性能改变。铜是良导体,而纳米级的铜不导电;绝缘的SiO2在20nm时开始导电。
④光电性能改变。如半导体硅晶通电是不发光的,但多孔质硅晶纳米材料可发出耀眼的光。
⑤磁性能改变。如纳米磁性材料的巨磁电阻效应。磁记录媒体、磁致冷效应等方面的研究已有重大突破。
⑥力学性能改变。如用纳米微晶可制造摔不断的陶瓷刀;纳米微晶金属可制成超高强度的超级金属。
碳纳米管作为吸波剂的研究：
(1)碳纳米管镀镍
采用化学镀工艺在碳纳米管表面镀镍,所用碳纳米管是用竖式炉浮游法制备的,碳纳米管的外径为40-70mm,内径为7-10nm,长度为50-100m。首先在室温下对碳纳米管进行粗化、敏化、活化、还原(表26),在碳纳米管表面涂覆一层高活性的过渡金属钯(Pd),然后用表2-7所列配方在碳纳米管表面镀镍,镀液的pH=8.2-8.5,温度为85℃以上。
(2)吸波材料制备与测试
将镀镍碳纳米管与环氧树脂混合,环氧树脂的牌号为601,固化剂为聚酞胺,环氧树脂和聚酰胺的配比为100:35,混合均匀后,把混合物涂覆于2nm厚的铝板上,制成吸波涂层。吸波性能测试采用反射率弓形测试系统,扫描范围2~18GHz,最大衰减为40dB。
(3)吸波性能
在含碳纳米管的吸波涂层中,碳纳米管作为偶极子在电磁场的作用下,会产生耗散电流,在周围基体的作用下,耗散电流被衰减,从而电磁波能量转换为其他形式的能量,主要为热能,这是碳纳米管偶极子吸波涂层的主要吸波机理。
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