载Ag纤维素微波吸收和电磁屏蔽效能的研究

作     者：孙光明 

作者单位：内蒙古农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：黄金田

授予年度：2020年

学科分类：08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

主      题：Ag 纤维素 薄膜 微波吸收 电磁干扰屏蔽 

摘      要：由于科学技术的快速发展和电子设备的广泛使用,电磁干扰（electromagnetic interference）已成为人们日益关注的问题。开发一个有效的电磁干扰屏蔽材料是解决电磁干扰的重要途径。Ag具有良好的导电性,载Ag纤维素不仅能获得较好的电磁干扰屏蔽效能,同时满足电磁干扰屏蔽材料的薄、轻量化发展。1.以TEMPO/NaBr/NaClO体系在水溶液中选择性氧化纤维素伯醇羟基生成羧基,结合超声波处理,通过电荷之间的作用力使纤维素尺寸变小的同时提高纤维素在水溶液中的分散性。当NaClO的用量为4mmol/g时纤维素水分散体系的稳定性较好,Zeta电位的绝对值为21.8,同时经超声波处理之后纤维素在水溶液中的分散性有所提高,Zeta电位的绝对值达到26.5（一般稳定性状态的Zeta电位值为30）。2.采用化学还原方法在纤维素表面制备了一层薄的Ag层,获得了表面具有孔隙结构的载Ag微纳米纤维素。通过化学还原成功地制备了均匀连续的薄Ag层,Ag纳米粒子的平均尺寸为65nm,载Ag微纳米纤维素的平均孔径和Bet 比表面积分别为32.59nm和1.89m2g-1。同时进行了电学性能和微波吸收性能测试,结果表明,载Ag微纳米纤维素的电阻和电导率可以达到11.5mΩ和636.9S/cm,且具有较好的微波吸收性能。在4.7GHz、11.2 GHz和15.6GHz附近的最高反射损耗分别达到-51dB、-46dB和-41dB,-10dB以下的吸收宽度分别为2GHz、3GHz和4GHz。3.通过化还原方法在纤维素薄膜（CF）表面制备了薄的Ag层,该工艺简单、高效、成本低廉,所制备的载Ag纤维素薄膜在导电和电磁干扰（EMI）屏蔽方面具有很大的优势。经过测试,载Ag纤维素薄膜具有较好的电学性能和较稳定的电磁干扰屏蔽性能。当活化浓度为100mM（mmol/L）时,载Ag纤维素薄膜的导电性能和电磁干扰屏蔽性能较为理想,载Ag纤维素薄膜的电阻和电导率可以达到0.35Ω,45S/cm,EMI SE 可达 67dB 在 0.0003 到 3GHz 范围。