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中孔炭微球/酚醛树脂复合材料的力学及介电性能
  • ISSN号:1007-8827
  • 期刊名称:《新型炭材料》
  • 时间:0
  • 分类:TB332[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237, [2]中国化工集团公司,北京100080
  • 相关基金:国家自然科学基金(21576090,51302083,51172071); 中央高校基本科研业务费专项资金; 上海市青年科技启明星计划资助(15QA1401300)
中文摘要:

以间苯二酚-甲醛为前驱体、喷雾干燥法可规模制备出中孔炭微球,进一步采用聚乙烯醇对其进行表面致密化处理,再与酚醛树脂热压成型得到中孔炭微球/酚醛树脂复合材料,系统研究了复合材料的力学性能及介电性能。结果表明,所制炭微球具有较窄的粒径分布(1~10μm)、发达的中孔孔隙(孔容〉3.0 cm~3/g)。经表面包覆后,中孔炭微球表面致密,形成类"蛋壳"结构。当用于复合材料填料(0~10%)时,能有效的降低复合材料的密度(1.36g/cm~3至1.12 g/cm~3),并显著提升复合材料的力学性能(压缩强度由106MPa增加至168MPa);在102~107Hz频率下,复合材料的介电常数随着炭微球添加量的增加逐渐提高,由4.0~3.6提高至10.4~9.1。结果表明,中孔炭微球可作为新一类多功能填料,在降低复合材料密度的同时增加力学性能,并在较宽频率下具备高的介电性能,具有优异的低密度吸波基体材料的应用潜力。

英文摘要:

Mesoporous carbon microspheres (MCMs) were prepared by a scalable spray-drying method using resorcinol-formalde-hyde resin as the carbon precursor. The MCMs were used as low density fillers of phenolic resin matrix composites for microwave absorption. They were coated with polyvinyl alcohol (PVA) before being added to the phenolic resin and the composites were pre-pared by the hot-pressing method. Results showed that the MCMs had a narrow particle size distribution of 1-10 μm and developed mesopores with a total pore volume of 3. 0 cm3 /g. The PVA coating densified the surface of the MCMs to form a core-shell struc-ture while retaining the mesopores. The density of the composites decreased from 1. 36 to 1. 12 g/cm3 by increasingthe MCM con-tent from 0 to 10 wt% . The corresponding dielectric constant in the frequency range of 102-107 Hzincreased from 4. 0-3.6 to 10.4-9.1. The compressive strength exhibited a maximum of 168 MPa with a MCM content of 5 wt% . The low density,high mechanical strength and high dielectric constant of the composites suggests that the MCMs are ideal fillers for phenolic resin-based microwave absorption materials.

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期刊信息
  • 《新型炭材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院山西煤炭化学研究所
  • 主编:成会明
  • 地址:太原市桃园南路11号中科山西煤化所
  • 邮编:030001
  • 邮箱:tcl@sxicc.ac.cn
  • 电话:0351-2025254
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-8827
  • 国内统一刊号:ISSN:14-1116/TQ
  • 邮发代号:22-164
  • 获奖情况:
  • 1999年、2000、2001年连续三年评为山西省一级期刊,荣获中科院2000年优秀期刊三等奖,入选2001年度科技部组织的“中国期刊方阵”,中国期刊方阵“双效”期刊,2004年获第三届中国百科杰出学术期刊奖,2005年获第三届国家期刊提名奖,2006年获第二届北方十佳期刊奖,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5764