利用层层组装技术制备碳纳米管微波吸收膜

【摘要】电子设备和通讯技术的广泛使用产生的大量电磁波对电子设备和人体产生了危害,吸波材料作为抵挡电磁波干扰的防护材料吸引了众多研究者。碳纳米管作为性能优良的吸波材料,被广泛用于吸波材料的制备。但是在制备吸波材料时,碳纳米管在材料内分散性差的特点,限制了其使用。本课题利用层层组装的技术方法改善碳纳米管在材料中的分散性,借助层层组装多层膜的组成成分和结构精确可控、粒子在膜内均匀分散等优良的性能,实现了碳纳米管吸波功能膜的制备。为进一步调整膜的结构、增加膜的功能性打下了基础。本课题选用多臂碳纳米管的水溶液和聚电解质PAH的盐溶液作为膜的构筑单元,对CNTs/PAH多层膜的构筑方法进行了研究,调整了膜结构,通过SEM、FTIR、XPS、TGA等表征方法对多层膜进行了表征。通过在织物上进行CNTs/PAH多层膜的组装,制备了功能性的微波吸收织物,并对吸波织物进行了性能测试。通过元素分析可知,CNTs/PAH多层膜内含有CNTs和PAH两种构筑单元。表观形貌分析显示,CNTs在膜内平铺,聚电解质PAH起着连接碳纳米管的作用。CNTs在纤维之间形成连接,直至披覆整个基底形成均匀覆盖的多层膜。吸波织物性能测试表明,随着膜层数的增加,表面电阻下降,随着碳纳米管分散体系初始浓度的增加,表面电阻下降,在初始浓度为2.5mg/ml,膜层数为10bilayers时,得到最小的表面电阻值为6.81KΩ/sq。电磁屏蔽性能测试表明,随着膜层数的增加,电磁屏蔽效能增加,在膜厚为150-225nm时,屏蔽值为2.4-3.5dB,屏蔽效能约55%,在屏蔽效果中,吸收占主要部分。
【作者】王统芳；
【导师】马莹；
【作者基本信息】东华大学，纺织工程（专业学位），2014，硕士
【关键词】层层组装；碳纳米管；膜结构；吸波织物；电磁屏蔽；

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