磁现象是物质最基本的现象之一,任何物质都具有或弱或强的磁性,都可能对外磁场的作用产生不同程度的响应。本课题在聚合物及其复合材料的热压成型和交联(固化)反应过程中施加稳恒磁场,研究了磁场处理对聚合物及其复合材料交联(固化)反应过程、结构形态和介电性能的影响规律及作用机理。研究结果表明磁场处理能提高可交联聚乙烯、硅橡胶和环氧树脂的交联(固化)反应速率,并导致交联聚乙烯和硫化硅橡胶的空间网络结构发生改变;经磁场处理后,聚乙烯的结晶度增大,电导率减小;磁场处理使聚合物(聚乙烯、硅橡胶、环氧树脂)/无机填料(碳化硅、氧化锌、钛酸钡)复合材料的电导率降低,但对各复合材料介电常数和损耗角正切值的影响趋势与程度不完全相同,与体系中无机填料和聚合物的种类及性能密切相关;强磁场在石墨片层内和碳纳米管中"诱导"形成"感应磁矩",并导致石墨片层和碳纳米管分别沿垂直于磁场方向和平行于磁场方向在聚乙烯中取向,其宏观表现为石墨/聚乙烯复合材料沿平行于磁场方向的电导率减小,碳纳米管/聚乙烯复合材料沿平行于磁场方向的电导率增加。本课题研究结果可为利用磁场处理技术辅助制备、开发新型、高性能聚合物电介质材料提供理论基础。
英文主题词Magnetic Field;Polymer;Composite;Microstructure;Dielectric Property