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1、金属纤维ö聚合物导电复合材料的性能研究金属纤维ö聚合物导电复合材料的性能研究StudyonPropertiesofMetalFibreFilledPolymerComposites谭松庭章明秋容敏智曾汉民黎宝恩(中山大学材料科学研究所,聚合物复合材料及功能材料教育部开放研究实验室)TanSongtingZhangMingqiuRongMinzhiZengHanminLiBaoen(MaterialsScienceInstitute,ZhongshanUniversity,LaboratoryofPolymerCompositeandFunctionalMaterials,StateE
2、ducationalCommissionofChina)[摘要]以铜纤维和不锈钢纤维为导电填料,分别填充ABS、HIPS和PP树脂基体,制得导电复合材料。研究了金属纤维含量及工艺条件对复合材料的导电性能和力学性能的影响。结果表明,选择合适的工艺条件以保证金属纤维有较大的长径比并在树脂中有良好的分散状态,是制造性能优良的导电复合材料的关键。关键词金属纤维聚合物导电复合材料[Abstract]ElectricalconductivecompositeswerefabricatedusingABS,HIPSandPPasmatrixresinsfilledwithCufibreandsta
3、inlesssteelfibre1Theeffectsofmetalfibrecontentsandcompoundingconditionsonelectricalandmechanicalpropertiesintheelctricalconductivecompos2iteshavebeenstudied1Theresultsindicatethatthekeytoprepareelectricalconductivecompos2iteswithsuperiorpropertiesishigherLöDratioofmetalfibresandwell2dispersiono
4、fthefibresinmatrix1Keywordsmetalfibrepolymerelectroconductivecomposites[3～4]1前言降。所以,选择性能优良的导电填料,并优化制备工艺以降低填料的填充量已成为制备导电复合材料的关由聚合物基体加工制成的电子仪器外壳具有良好键。的外观、质轻、易加工成型等优点,已获得了广泛应用。但不导电的塑料外壳对电磁波干扰毫无屏蔽作用,而电2实验部分磁干扰(ElectromagnticInterference)已成为一种新的社211主要原材料会公害。一些经济发达国家对这一问题都非常重视,并ABS:PA2757,熔体流动速率(MFR)
5、为115gö制订了抗电磁干扰法规,如美国的FCC法,德国的VDE10min;HIPS:PH288H,MFR为115gö10min;PP:MFR法等;对大多数电子仪器产品规定,必须达到相应的标为213gö10min;黄铜短纤维(CuF):直径30～80Lm,长准才允许进入市场。度3～8mm;不锈钢长纤维(SSF):316L,为了防止电磁波辐射造成的干扰与泄漏,通常在塑00Cr17Fe66Ni12,直径8Lm,使用时剪成5～8mm。料壳体上涂敷导电涂料或将导电填料直接分散在树脂中制成导电复合材料[1～2],国内对导电复合材料的研究212试样制备大多采用切削法生产的铜纤维或钢纤维作导电填料
6、,这将树脂和一定比例的金属纤维于Brabender转矩流类金属纤维由于直径较大(20～50Lm),须要较大的填变仪中混炼,然后在平扳硫化机上加热加压成试样片。充量(6～12vol%或30～50wt%)才有一定的导电能工艺条件如下:力,如此高填充量的金属纤维,不仅使塑料制品失去轻PP,ABS和HIPS双辊混炼及压片温度分别为190质的特点,而且使复合材料的力学性能大幅度下～200℃,200～220℃,和200～220℃;螺杆转速为32·15·材料工程ö1998年12期römin;混炼时间为10min。增强作用。而直径较粗的铜纤维,由于长径比小,对材213性能测试料没有增强作用;并且这种
7、纤维可能成为复合材料中的21311体积电阻率的测试应力集中点,使材料的弯曲强度有较大幅度下降。6当试样电阻≥108时,采用ZC243型超高阻计测6量;当试样电阻在100～108之间时,采用DT2830型数字式万用表测量;当试样电阻<1008时,用SW22型数字微欧计测量。21312力学性能测试将测完电学性能的试样片裁成5个45mm×8mm×315mm的试样条,室温下用LWK25型微控拉力机测定试样的弯曲强度和弯曲模量,速率5mmömin,跨距为50mm。另
