水滑石对炭黑-玻璃纤维/尼龙6吸波性能的影响

编号：CYYJ04521

篇名：水滑石对炭黑-玻璃纤维/尼龙6吸波性能的影响

作者：胡婉欣；任小虎；尹洪峰；苗婧；汤云；袁蝴蝶

关键词： 吸波材料; 水滑石; 炭黑; 离子交换; 玻璃纤维;

机构： 西安建筑科技大学材料科学与工程学院

摘要： 在吸波材料性能要求不断精进的推动下，微电容器结构通过优化设计已在电磁屏蔽技术中展现出很好的应用前景。本研究采用热压成型工艺将水滑石（LDH）作为添加剂引入到炭黑（CB）增强的玻璃纤维（GF）增强尼龙6（PA6）吸波复合体系，研究了LDH含量及氯离子插层对复合物吸波性能的影响。结果表明：LDH与CB构成微电容器结构有效提升了复合物的吸波性能，当CB含量为5 wt%、LDH的含量为3 wt%时，复合物的吸波性能达到最优，最小反射损耗值为-40.36 dB。LDH的掺入不仅促进了CB导电通路的形成，使复合物的电阻损耗增加，而且LDH作为微电容器的介质层可通过偶极子极化来增强复合物的极化损耗。利用LDH特殊的记忆效应将氯离子成功插入LDH层间，扩大了LDH的层间距并在碳酸根离子和氯离子的共同作用下，增强复合物的极化损耗。氯离子插层后的LDH不仅拓宽了复合物的有效吸收带宽（覆盖Ku波段）并降低了材料的厚度至1.7 mm，这种方法为吸波材料的设计和优化开辟了新的路径。