還原石墨烯復合材料的力學和電磁性能

編號：CPJS05931

篇名：還原石墨烯復合材料的力學和電磁性能

作者：張金棟 劉剛 郝月 韓瀟 李燁 肇研

關鍵詞： 石墨烯 雙馬來酰亞胺樹脂 復合材料 力學性能 電磁性能

機構： 北京航空航天大學材料科學與工程學院 中航工業(yè)復合材料技術中心北京航空材料研究院、先進復合材料重點實驗室

摘要： 采用水合肼對氧化石墨烯進行還原,獲得2種含氧量不同的還原石墨烯（rGO）,與雙馬來酰亞胺（BMI）樹脂溶液混合并通過濕法預浸工藝制備碳纖維（CF）預浸料,采用熱壓成型工藝制備rGO-CF/BMI復合材料單向板。研究了rGO的還原程度及含量對復合材料力學性能、玻璃化轉變溫度及電磁性能的影響。結果表明：在較高溫度下制得的rGO2比在較低溫度下制得的rGO1具有更高的還原程度,rGO2在樹脂中的分散性相對較差。當rGO1與rGO2的質(zhì)量分數(shù)分別為0.1%和0.05%時,rGO1-CF/BMI復合材料和rGO2-CF/BMI復合材料的層間剪切強度分別達到最高,相對于CF/BMI復合材料均提高約14%,而彎曲性能和玻璃化轉變溫度基本不變。rGO2-CF/BMI復合材料的介電性能優(yōu)于rGO1-CF/BMI復合材料,當rGO2的質(zhì)量分數(shù)為0.1%時,在12.4~18.0GHz的頻率范圍內(nèi),rGO2-CF/BMI復合材料的介電常數(shù)實部較CF/BMI復合材料最高提高約6倍,介電損耗最高提高約3倍。在該頻率范圍內(nèi),rGO1-CF/BMI和rGO2-CF/BMI復合材料均呈弱磁性,對入射電磁波的作用為高反射、低吸收。