多孔碳纤维吸波复合材料的性能及其影响因素

作     者：邵蕊 屠天潼 李一伟 杨胜林 金俊弘 王芳 李光 SHAO Rui;TU Tian-tong;LI Yi-wei;YANG Sheng-lin;JIN Jun-hong;WANG Fang;LIGuang

作者机构：东华大学材料科学与工程学院上海201620 西交利物浦大学应用数学系苏州215028 中国石化仪征化纤有限责任公司扬州225000 

出 版 物：《功能材料与器件学报》 (Journal of Functional Materials and Devices)

年 卷 期：2021年第27卷第6期

页      面：556-564页

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：山东省自然科学基金面上项目(No.ZR2020ME123) 

主　　题：湿法纺丝 共混纤维原丝 多孔碳纤维 复合材料 吸波性能 

摘      要：为了获得吸收频带更宽、质量更轻、吸收更强的吸波剂,采用聚丙烯腈(PAN)为碳前驱体,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为致孔剂,通过湿法纺丝制备出PAN/PMMA共混纤维原丝,将原丝进行预氧化和碳化制备出了多孔碳纤维。其中PAN/PMMA共混纤维中PMMA的比例影响多孔碳纤维的孔体积进而影响吸波性能,当PAN/PMMA质量比例为70/30时多孔碳纤维的电磁波吸收性能最佳,其反射率小于-10 dB的有效频带为2.0 GHz,最低反射率达-38 dB。多孔碳纤维不但利用实体碳的介电损耗,同时也利用其中孔对电磁波多次反射产生的干涉来耗散电磁波,故多孔碳纤维是一种高效电磁波吸收剂。另外过高碳化温度下制得的多孔碳纤维因电导率高不利于阻抗匹配,使电磁波吸收性能降低,以1200℃碳化温度为宜。