基于多层静电纺丝纳米纤维的吸波复合材料制备和性能研究

《基于多层静电纺丝纳米纤维的吸波复合材料制备和性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于多层静电纺丝纳米纤维的吸波复合材料制备和性能研究RESEARCHONMULTI-LAYERWAVE-ABSORBINGCOMPOSITEBASEDONELECTROSPUNNANOFIBER南君耀哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TB332学校代码：10213国际图书分类号：620密级：公开工学硕士学位论文基于多层静电纺丝纳米纤维的吸波复合材料制备和性能研究硕士研究生：南君耀导师：张志春申请学位：工学硕士学科：工程力学所在单位：航天学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TB332U.D.C:620Dissertat

2、ionfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONMULTI-LAYERWAVE-ABSORBINGCOMPOSITEBASEDONELECTROSPUNNANOFIBERCandidate：NanJunyaoSupervisor：ZhangZhichunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：EngineeringmechanicsAffiliation：SchoolofAstronauticsDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Ins

3、titution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要吸波材料无论在军用还是民用上都越来越重要。传统的或者单一的吸波材料很难满足“吸收强，频带宽，重量轻，厚度薄等”要求，除了研究新型的吸波剂以外，对于吸波剂在成分或者结构上的复合成了一种很重要的提高吸波体性能的方式。对于多层吸波体，基于一种或者几种吸波剂材料与质轻性能好的有机聚合物进行混纺得到的纳米纤维，进行多层设计，使之满足阻抗渐变以尽量使阻抗匹配，最终制备出综合性能良好的吸波复合材料。本文研究了电纺纳米纤维的工艺控制，电纺出了三种吸波剂颗粒(纳米四氧化三铁，纳米碳化硅，导电态聚苯胺)的

4、纳米纤维膜，研究了电纺工艺参数、纳米吸波剂含量对纳米纤维薄膜微观形貌、纳米颗粒分散规律、热稳定性及力学性能等影响规律，得到了微观形貌良好，纳米颗粒分散效果较好的纤维薄膜。制备了纳米纤维膜/环氧树脂的复合材料，并测量了电磁参数，研究了纳米四氧化三铁，纳米碳化硅和导电态聚苯胺不同的添加量对材料电磁参数的影响规律，基于阻抗匹配与传输线理论，设计了单层与多层复合材料电磁波反射设计程序，得到了多层纳米纤维薄膜复合材料吸波优化设计方案，以吸收峰值和吸收频宽为标准得到了2mm厚度下三层吸波复合材料的最优设计。制备出了基于电纺纳米纤维的三层吸波环氧树脂基复合材料，进行了其吸波、力学、微观形貌，密度等性能研

5、究。材料的吸波强度达到了-40dB，吸收大于-10dB的带宽达到了5GHz，进行了实验与模拟的对比，验证了多层吸波优化设计规律。其拉伸和弯曲强度都要大大优于纯环氧树脂和将纳米颗粒直接分散型的环氧复合材料，在做到了提高吸波性能的同时有提高了力学性能。关键词：静电纺丝；多层；吸波；复合材料-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWave-absorbingmaterialsarebecomingincreasinglyimportant,whetherinmilitaryorcivilian.Traditionalandsingleabsorbingmaterialsarediff

6、iculttomeettherequirementof"strongabsorption,frequencybandwidth,lightweight,thin,etc.".Inadditiontothestudyofnewkindsofabsorbent,thecompositionorstructureorcomponentisaveryefficientwaytoimproveabsorbingproperty.Multi-layercompositebasedonelectrospinningpolymernanofibersaccordingtoimpedancematching

7、designisabletogetamuchmoregoodperformance.Inthisthesis,theprocesscontrolofelectrospinning,electrospinningofthreeabsorbingagentparticles(nano-ironoxide,nano-siliconcarbide,conductivepolyaniline)tomakenano-fibermem