多尺度相增强碳泡沫复合材料的性能研究

TB332; 以CNTs改性酚醛树脂为碳源,硼酸镁晶须(Mg2B2O5w)、纳米ZrO2为增强相,空心微球为分散相,制备了微纳米多尺度相协同增强碳泡沫复合材料.研究了微纳米相对碳泡沫的微观结构、力学性能、电磁屏蔽和热氧化性能的影响.结果表明,Mg2B2O5w和ZrO2对碳泡沫的性能起到协同增强效果.随着Mg2B2O5w含量的增加,复合材料的力学性能先增大后减小,Mg2B2O5 w含量为6％(质量分数)的碳泡沫(6％CPF)力学性能最佳,压缩强度为15.4 MPa,比纯碳泡沫提高了111％.其电磁屏蔽性能随Mg2B2O5w含量的增加逐渐提高;9 GHz下,含8％Mg2B2O5w的碳泡沫,电磁屏蔽...

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Published in功能材料 Vol. 54; no. 9; pp. 9107 - 9144
Main Authors 侯林伟, 苏秉尧, 赵建伟, 王恒, 曹越, 王斌, 贺辛亥
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西安工程大学 西安市纺织复合材料重点实验室,西安 710048 30.09.2023
西安工程大学 材料工程学院,西安 710048
Subjects
力学性能
电磁屏蔽
多尺度相
carbon foam
electromagnetic shielding
multiscale phase
协同增强
synergistically reinforced
mechanical properties
碳泡沫
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Summary:TB332; 以CNTs改性酚醛树脂为碳源,硼酸镁晶须(Mg2B2O5w)、纳米ZrO2为增强相,空心微球为分散相,制备了微纳米多尺度相协同增强碳泡沫复合材料.研究了微纳米相对碳泡沫的微观结构、力学性能、电磁屏蔽和热氧化性能的影响.结果表明,Mg2B2O5w和ZrO2对碳泡沫的性能起到协同增强效果.随着Mg2B2O5w含量的增加,复合材料的力学性能先增大后减小,Mg2B2O5 w含量为6％(质量分数)的碳泡沫(6％CPF)力学性能最佳,压缩强度为15.4 MPa,比纯碳泡沫提高了111％.其电磁屏蔽性能随Mg2B2O5w含量的增加逐渐提高;9 GHz下,含8％Mg2B2O5w的碳泡沫,电磁屏蔽效能高达51 dB,较改性前提高了62％.6％CPF的耐高温氧化性能最佳,600℃等温氧化20 min,碳泡沫的质量损失由25％降低为15％;与改性前相比,耐高温氧化性能提高了40％.
ISSN:1001-9731
DOI:10.3969/j.issn.1001-9731.2023.09.013