还原石墨烯复合材料的力学和电磁性能

编号：CPJS05931

篇名：还原石墨烯复合材料的力学和电磁性能

作者：张金栋 刘刚 郝月 韩潇 李烨 肇研

关键词： 石墨烯 双马来酰亚胺树脂 复合材料 力学性能 电磁性能

机构： 北京航空航天大学材料科学与工程学院 中航工业复合材料技术中心北京航空材料研究院、先进复合材料重点实验室

摘要： 采用水合肼对氧化石墨烯进行还原,获得2种含氧量不同的还原石墨烯（rGO）,与双马来酰亚胺（BMI）树脂溶液混合并通过湿法预浸工艺制备碳纤维（CF）预浸料,采用热压成型工艺制备rGO-CF/BMI复合材料单向板。研究了rGO的还原程度及含量对复合材料力学性能、玻璃化转变温度及电磁性能的影响。结果表明：在较高温度下制得的rGO2比在较低温度下制得的rGO1具有更高的还原程度,rGO2在树脂中的分散性相对较差。当rGO1与rGO2的质量分数分别为0.1%和0.05%时,rGO1-CF/BMI复合材料和rGO2-CF/BMI复合材料的层间剪切强度分别达到最高,相对于CF/BMI复合材料均提高约14%,而弯曲性能和玻璃化转变温度基本不变。rGO2-CF/BMI复合材料的介电性能优于rGO1-CF/BMI复合材料,当rGO2的质量分数为0.1%时,在12.4~18.0GHz的频率范围内,rGO2-CF/BMI复合材料的介电常数实部较CF/BMI复合材料最高提高约6倍,介电损耗最高提高约3倍。在该频率范围内,rGO1-CF/BMI和rGO2-CF/BMI复合材料均呈弱磁性,对入射电磁波的作用为高反射、低吸收。