本研究采用的高分子材料是液晶聚合物（LCP）[9]，液晶聚合物在融化状态和固体状态都能表现出高度有序的结构。其在高温下的高强度、耐化学性及对风化、辐射和火焰的抵抗力，使其常被用来取代陶瓷、金属、复合材料和其他塑料等材料。由于具有优异的性能，LCP已经被应用于成型部件的注塑和压缩[3-5，9]。在此项研究中，使用到的所有材料都是粉状，以便于混合和扩散。使用到的一台带有温度控制器的压缩成型机是用来塑造标本的。LCP的碳材料填充复合材料的加工温度设定在300～350℃[9]。直径为133mm、厚度为1mm的压缩成型圆标本被用作电磁干扰标本。为了测量该复合材料的电磁屏蔽效能，切割得到了一个内径为32mm、外径为76mm的标本用以实验。
根据电磁屏蔽的基本理论，越高的电导率导致越高的屏蔽效能。添加越多的MWCNT，便会形成越多的重叠MWCNT导电网络，因此可以获得更高的电导率和屏蔽效能[4，18，19]。MWCNT-LCP复合材料标本的导电性有四端技术测得。与ADM MWCNT-LCP不同的是，CVDMWCNT-LCP是由中国台湾Desunnano有限公司用CVD纯化的MWCNT制成[25]。图18.2给出了MWCNT质量分数和电导率的关系。由该图可得，质量分数越高，电导率越高。相比ADM MWCNT-LCP来说，CVD MWCNT-LCP的电导率更高，这有两个原因：第一，其具有更高的长宽比；第二，CVD MWCNT-LCP中有残留的催化铁。
图18.2 不同质量分数的MWCNT-LCP复合材料的电导率变化
使用SEM来观察MWCNT-LCP复合材料，可以看到其形态显示为许多树干状的长纤维。然而，在MWCNT-LCP的复合材料中，区分LCP和MWCNT是较难的。这是因为LCP本身具有高度的有序结构，并且其包围着MWCNT，如图18.3a所示。为了观察到MWCNT真正的分布情况，我们使用一种离子技术来打破LCP和MWCNT的原子级连接。由此，可以清晰地观察到MWCNT的形态，如图18.3b所示。
MWCNT复合材料的机械强度由抗拉强度来表征。图18.4给出了抗拉强度和MWCNT复合材料质量分数的关系。其中，抗拉强度随着质量分数的增加而增加。这是由于在忽略MWCNT的功能化后，聚合物基MWCNT复合材料得以加固。如MWCNT等具有高长宽比的填料，通常呈现出高的抗拉强度和良好的抗弯强度。然而，除非MWCNT被适当的功能化，否则，由于从基质到MWCNT强化物之间的负载传递较弱，将会有很少的MWCNT强化物能够转移到复合材料中。为了提高复合材料的弹性模量，通常会添加忽略功能化的MWCNT强化物。与ADM MWCNT-LCP复合材料相比，CVD MWCNT-LCP具有更高的斜度，这要归因于其CVD MWCNT中更高的长宽比。然而，ADM MWCNT-LCP和CVD MWCNT-LCP的导电性和抗拉强度区别很小，如图18.2和图18.4所示。ADM MWCNT-LCP复合材料在高的长宽上还是具有一定的优势。(www.xing528.com)
图18.3 嵌入LCP之后的MWCNT和分布在复合材料的MWCNT的SEM图像
a）嵌入LCP之后的MWCNT的SEM图像 b）分布在复合材料的MWCNT的SEM图像（局部）
图18.4 不同MWCNT-LCP复合材料质量分数对应的抗拉强度变化
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
