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3D打印制备电磁屏蔽用连续碳纤维复合材料

   日期:2022-05-28     来源:科技前沿纵览    浏览:230    
核心提示:加拿大多伦多大学和瑞尔森大学的
加拿大多伦多大学和瑞尔森大学的研究人员合作,利用机器人3D 打印技术,制备出聚芳醚酮-连续碳纤维复合材料,在 X 波段(8.2~12.4 GHz)表现出优异的电磁屏蔽性能。 
电
在聚合物基体中加入连续碳纤维,在提高材料的力学性能的同时,通过构建导电网络还可增强其电磁屏蔽效能。然而,传统的制造技术无法制造出具有复杂几何形状的部件,也难以调整纤维铺层达到理想的电磁屏蔽效果。研究人员以低熔点聚芳醚酮的连续碳纤维丝束预浸料为原料,打印出具有不同纤维取向和层数的连续碳纤维复合材料,并测试了其在X波段范围的电磁屏蔽效能。聚芳醚酮基体的电导率仅0.05 S/m,而连续碳纤维复合材料的电导率达到2.37  S/m。研究发现:连续碳纤维复合材料的电磁屏蔽效能与纤维铺层的层数成线性关系,最高达到52.11 dB,而聚芳醚酮基体仅为1.365  dB;随着电场方向与纤维之间角度的减小,材料单位厚度的屏蔽效能增加,最大为158.4  dB/mm。 
 
这项研究为制备高性能电磁屏蔽材料提供了新方法,这种连续碳纤维复合材料有望用于航天器、机载电子设备等。
 
 
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