rGO掺杂锰锌铁氧体复合物的吸波性能及对棉织物的涂层整理

采用水热法制备了具有优秀吸波性能的rGO/锰锌铁氧体复合材料,并利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射分析(XRD)等方法对样品进行了表征。结果表明:当rGO/锰锌铁氧体复合材料掺杂比为1∶2时,厚度为3.5 mm且频率为7.05 GHz处测得最小反射损耗为-51.1 dB,有效吸收频宽为2.83 GHz。将材料整理到棉织物上,涂层后的织物具有较好的电磁屏蔽性,最佳的反射损耗值为-34.0 dB。     

磁性颗粒/碳纤维轻质柔软复合材料制备及其吸波性能

为开发兼具电损耗和磁损耗的新型轻质柔软吸波复合材料,采用聚丙烯腈(PAN)基预氧丝毡浸渍金属盐溶液,经高温处理工艺制备了磁性颗粒/碳纤维轻质柔软复合材料。通过弓形法吸波测试、X射线衍射、X射线能谱分析、扫描电子显微镜观察等方法对材料性能进行表征和分析。结果表明:所制备的复合材料由碳纤维和具有磁损耗性能的Fe—Co—Ni、Fe₃O₄、Fe—Ni、Fe—Co等颗粒组成,磁性颗粒沿着纤维轴向均匀分布,电损耗与磁损耗间的协同作用使磁性颗粒/碳纤维复合材料表现出优异的吸波性能。当处理温度为650 ℃和700 ℃时,试样电磁波发射损耗小于-5 dB的吸收波段分别为8.6~18 GHz和10~18 GHz,电磁波反射损耗小于-10 dB的吸收波段分别为13.9~18 GHz和14~18 GHz。结果表明,过高或过低的处理温度会降低材料电磁波损耗,通过调节处理温度可控制材料的吸波性能。     

丝瓜络衍生碳纤维基复合材料的电磁波吸收性能

为解决当前多孔磁性碳基吸波材料制备工艺繁杂、能耗高、环境不友好等问题,提出基于多孔生物质源衍生的绿色环保策略。以高孔隙丝瓜络为前驱体,Co²⁺为金属源,二甲基咪唑为配体,经配位自组装获得丝瓜络/金属有机骨架结构复合材料,并经高温煅烧得到碳纤维基钴/碳(LS-Co/C)复合材料。结果表明：在800℃煅烧后,LS-Co/C展现了优异的吸波性能,厚度为1.5 mm时有效吸收带宽为5.2 GHz (12.8～18.0 GHz),其良好的吸波特性得益于错综复杂的三维多孔网络结构为电磁波提供了适宜的损耗空间,在电磁场作用下产生感应电流,并在碳纤维导电网络中快速衰减,同时钴/碳复合材料与碳纤维形成的多重界面极化助力电磁波进一步衰减。该研究将为新型多孔磁性碳基吸波材料的设计开发提供策略。     

基于CuS/RGO@CNF复合材料的柔性超疏水吸波纺织品的制备和性能北大核心

采用低表面能物质聚二甲基硅氧烷(PDMS)为黏结剂,利用纳米硫化铜/还原氧化石墨烯@纤维素纳米纤维(CuS/RGO@CNF)三元复合材料在棉织物上构筑表面粗糙结构,制备了柔性超疏水吸波纺织品。对整理织物的微观形貌和结构进行了表征,研究了整理织物的吸波性能和超疏水性能。结果表明,与纳米CuS、CuS/RGO复合材料相比,CuS/RGO@CNF复合材料具备微观多孔结构,呈现优异的微波吸收性能,最小反射损耗为-49.71 dB,整理的织物在频率为11.46 GHz时最小反射损耗可达到-32.4 dB,水滴接触角达到155.3°,具有优异的吸波、超疏水、防污及自清洁性能。     

花生壳多孔碳基超疏水吸波棉织物的制备及性能

以废弃花生壳为原料,通过高温炭化和活化制备花生壳多孔生物质碳材料,并结合低表面能物质聚二甲基硅氧烷（PDMS）,制备超疏水吸波功能棉织物。采用场发射扫描电子显微镜（SEM）和接触角测量仪对样品形貌、结构及性能进行分析,并测试织物的拒水防污性能、自清洁性能以及吸波性能。结果表明,利用PDMS的交联粘结作用成功将花生壳多孔生物质碳材料负载于棉纤维上,基于花生壳多孔生物质碳的表面形貌及特性,整理棉织物表面呈现微观粗糙结构,水滴接触角为159.6°,具有较好的超疏水性能及自清洁性,且当织物厚度为3 mm时,最小反射损耗为-33.17 d B,实现了优异的吸波性。     

涂层层数对镍粉/石墨基复合材料介电性能和吸波性能的影响

为了解制备工艺对涂覆型吸波材料性能的影响,实验研究涂层层数对镍粉/石墨基复合材料的介电性能及吸波性能的影响机制。选用PU2540型聚氨酯为黏结剂,镍粉、石墨为功能粒子,涤/棉平纹织物为基布,采用纺织涂层(刮涂法)工艺制备了涂层层数不同的镍粉/石墨基涂层复合材料。测试该复合材料的介电常数(实部、虚部、损耗角正切值)和反射损耗,分析涂层层数对复合材料介电性能和吸波性能的影响。结果表明：在测试频率1～1000 MHz范围内,3层的镍粉/石墨基复合材料对电磁波的极化能力、损耗能力及耦合能力最强;在测试频率10～3000 MHz范围内,涂层层数2层的复合材料的吸波性能最好,反射损耗最小峰值为-26.460 dB;3种涂层层数不同的复合材料在不同频段表现出不同的吸波特性。所得结果可为开发经济实用的吸波材料提供理论参考。     

碳纳米管/纳米四氧化三铁聚乙烯复合板的吸波性能研究

文章选用低密度聚乙烯作为基体材料,分别与碳纳米管(CNT)吸收剂、纳米Fe_3O_4吸收剂融合,制备吸波复合板材。采用网络分析仪-波导管系统分析了吸波剂浓度、板材厚度对吸波性能的影响。研究发现,CNT复合板材的厚度为3.6mm时,最佳吸收剂浓度为1.5%,回损在9.96GHz处达到最大值-40.92dB;纳米Fe_3O_4吸波材料厚度为3.6mm时,回损随吸收剂浓度增加而增大,在浓度2.0%时,回损在9.44GHz处可达-23.95dB。复合板材的吸波性能随板材厚度的增加而增强。板材厚度相同时,同浓度的CNT的吸波性能优于纳米Fe_3O_4。     

丝瓜络基碳材料的电磁波吸收性能

为开发具有电磁损耗的新型纤维状电磁波吸收材料,采用天然丝瓜络作为碳质纤维的基材,通过原位杂化将Fe₃O₄负载到纤维的表面和内部孔隙中。借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪、磁滞回线和电磁参数分析等对材料的结构和性能进行表征。结果表明:丝瓜络基碳材料具有特殊的中空结构,生成的Fe₃O₄颗粒在纤维表面和内部孔隙中均匀分布,介电损耗、磁损耗和纤维结构间的协同作用增强了材料的电磁波损耗;当FeCl₃浓度为2 mol/L,处理温度为700 ℃时,在2~18 GHz范围内,厚度为3 mm的试样在9.97 GHz处的电磁波损耗达到了-24.37 dB,在7.33~10.33 GHz频段内电磁波损耗小于-10 dB。丝瓜纤维通过合适的炭化及磁性颗粒负载工艺,可制备出性能优异的电磁波吸收材料。     

吸波涂层复合面料的制备及其吸波性能

利用单层吸波体传输线理论结合计算机辅助设计选配合适的吸波粉体,以铜镍镀层织物和金属纱线混纺织物为基布,以聚氨酯为基体,制备1.5mm涂层厚度的柔性纺织涂层复合面料。对吸波粉体的电磁特性进行了测试和分析,考察分析了2.6GHz-18GHz范围内吸波粉体与基体的不同混比及基布对反射损耗的影响及其机理。结果表明在一定范围内吸波粉体体积百分数的增加,吸波效能提升,频段拓宽,反射损耗曲线的峰值向低频移动。以金属纱线混纺织物为基布的涂层面料的吸波效果优于铜镍镀层织物为基布的涂层面料。     

生物质衍生磁性碳基复合材料的制备及其吸波性能

为响应国家碳中和、碳达峰目标,解决磁性碳基复合材料制备方法繁杂、能耗高、环境不友好等问题,提出生物质衍生法制备碳基吸波材料的新策略.通过选取香菇为原料,铁盐为金属源,经吸附得到铁/香菇前驱体,后经高温煅烧得到Fe/Fe4 N/C复合材料,对材料的相结构、微观形貌、热稳定性、磁特性等理化性质进行表征,分析其吸波性能.研究...     

仿贻贝型耐久抗菌织物的制备及其性能

为获取高效耐久的抗菌织物,以儿茶酚、乌托品和氯化锌等为前驱物,通过简便快捷的一步水热反应,在棉、锦纶及锦纶/棉等织物表面原位构筑纳米氧化锌/儿茶酚甲醛树脂结构,制得仿贻贝型耐久抗菌织物。借助扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪等对织物的形貌与化学构成进行测试与表征,分析了织物的抗菌、力学、手感、细胞毒性等性能及甲醛残留量。结果表明：纳米氧化锌被儿茶酚甲醛树脂固着在织物上,所得织物对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌均具有高效的非溶出型抗菌作用,且耐水洗效果突出,在循环洗涤50次后的抑菌率仍高达99.99%;抗菌织物的断裂强力未明显下降,手感评分与原织物相近,细胞毒性较低,未检出甲醛残留。     

基于二维碳化钛材料修饰的功能棉针织物制备及其性能

为拓展二维碳化钛材料在棉针织物中的应用,制备具有一定耐水洗性能的导电棉针织物,首先利用LiF/HCl混合溶液刻蚀前驱体钛碳化铝获得二维碳化钛导电材料(Ti₃C₂T_x),再对棉针织物进行阳离子化改性,使Ti₃C₂T_x通过静电作用附着到阳离子化的棉针织物表面,得到导电棉针织物材料。借助X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等手段对棉针织物在阳离子化改性前后以及负载Ti₃C₂T_x前后进行形貌表征和元素分析。通过RTS-9型四探针测试导电棉针织物的表面电阻,对棉针织物阳离子化改性工艺及Ti₃C₂T_x在阳离子化棉针织物表面的负载条件进行了优化。得到棉针织物阳离子化改性的最佳工艺:阳离子改性剂用量为10%(o.w.f),氢氧化钠质量浓度为10 g/L,获得Ti₃C₂T<...     

基于类骨骼肌结构的纱线基驱动器性能及应用

针对纤维基驱动器结构稳定性较低、制备工艺复杂、难以实现产业化应用等问题,采用亲水性粘胶长丝与低熔点涤纶长丝,通过并线、倍捻、热定形的方法制备纱线基驱动器,利用在外界湿刺激条件下2种材料的非对称响应实现驱动功能。对该纱线基驱动器结构进行测试与表征,分析湿刺激下粘胶长丝与涤纶长丝协同响应驱动性能和循环回复效应的影响因素。结果表明：该纱线基驱动器表面为粘胶与涤纶长丝束呈多层级交替排布的类骨骼肌结构;在一定范围内,驱动器的驱动性能随着纱线捻度、线密度与粘胶长丝含量的增加而增大,单次循环内驱动器最大收缩应变可达83.15%,连续30次循环内最大收缩应变回复率可达90%以上,展现出优异的结构稳定性以及强大灵敏的响应驱动性和循环回复效应,在柔性机械臂、智能纺织品等开发领域具有广阔的应用前景。     

玻璃纤维/碳纤维织物基复合材料的电磁屏蔽性能

为增强碳纤维织物复合材料对电磁波的阻抗匹配性,减少二次反射,采用玻璃纤维调控碳纤维织物组织结构,并将其与水性聚氨酯复合,设计并制备了5种玻璃纤维/碳纤维(G/C)织物复合材料。借助超景深显微镜、矢量网络分析仪、模拟日光氙灯光源系统、红外热成像仪对G/C织物复合材料的形貌结构、电磁屏蔽性能、介电性能以及光热转化性能进行表征和分析。结果表明：在12.1 GHz下,纬纱采用2根玻璃纤维和单根碳纤维交替排列织造的G/C织物复合材料的屏蔽效能高达38.7 dB;G/C织物复合材料的组织结构变化可有效调控多种介电极化弛豫机制;G/C织物复合材料表面温度在模拟日光氙灯光源照射下响应速度快,其中玻璃纤维和碳纤维单根交替排列的G/C织物复合材料在2 kW/m²光照强度下照射300 s时,其表面温度可达71.8℃。     

双乙烯砜基团活性染料染色对棉织物防皱性能的提升

为提高棉织物的防皱性能,采用不同活性基团的活性染料,通过冷轧堆工艺对棉织物进行染色。借助X射线衍射仪、傅里叶红外光谱仪和扫描电子显微镜对染色棉织物的化学性能和表面形貌进行表征,探究了活性染料基团数量、种类、距离对染色棉织物防皱性能的影响,并对染色棉织物的颜色性能进行分析。结果表明：相较于单活性基团染料,双活性基团染料可以提高棉织物的防皱性能;相较于含有异双基团的活性红198染色棉织物,含有双乙烯砜基团的活性黑5染色棉织物具有更好的防皱性能;在活性黑5、活性橙131、活性蓝203以及活性红AS这4种双乙烯砜基团染料中,活性基团距离越大,染色织物的防皱性能越好,其中活性黑5染料染色织物的折皱回复角可达到210°;染料主要在纤维的无定形区与大分子链上的羟基发生共价键合反应,形成交联结构提升了棉织物的防皱性能。     

海岛纤维用增塑改性聚乙烯醇的制备及其性能

为解决海岛纤维碱减量带来的环境污染问题,以双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225为复配增塑剂,对聚乙烯醇(PVA)进行增塑改性,通过熔融加工制备了高热分解温度的改性PVA。通过研究三者的添加量及熔融加工温度对PVA性能的影响,优化PVA的增塑改性工艺。对PVA与复配增塑剂之间的氢键作用、改性PVA的断面形貌、结晶结构进行了表征和分析。结果表明：当双季戊四醇、硬脂酸钙和抗氧剂B225的质量占比分别为15、3和1,熔融加工温度为200℃时,复配增塑剂与PVA之间的氢键作用较强,PVA结晶度降低,熔点降低到178.2℃,热分解温度提高到301.3℃,提供了123.1℃的加工窗口;改性PVA水溶性良好,在25℃下也能完全溶解。研究结果为实现以PVA为海组分的绿色环保海岛纤维的制备提供参考和技术支持。     

羧基化聚苯乙烯荧光微球的合成及其在织物防伪中的应用

为解决防伪技术中荧光织物制备方法复杂和成本高的问题,采用分散聚合法制备表面带有负电荷的羧基化聚苯乙烯微球(CPS),再以阳离子表面活性剂十八烷基三甲基溴化铵为改性剂,利用静电自组装法吸附荧光染料异硫氰酸荧光素(FITC),制备羧基化聚苯乙烯荧光微球(CPS-FITC),最后将其负载于织物上制备荧光织物。结果表明：所制备的荧光微球和荧光织物在紫外灯(365 nm)下具有明亮的黄绿色荧光,且放置不同时间(1～9 d)、在不同的pH值(3～11)下,经多次摩擦和水洗后均能保持良好的荧光稳定性。该制备方法操作简便、成本低且荧光强度高,可用于不同织物的防伪检测。     

高光洁处理对聚酰亚胺短纤纱及其织物性能的影响

针对聚酰亚胺(PI)短纤维纺纱静电大、成纱毛羽多、后加工摩擦剧烈导致纱线品质大幅恶化的问题,创新提出了在后加工终端对多毛羽PI单纱进行高光洁处理的方法。通过研制纱线高光洁处理装置和理论模拟,分析了该装置引纱区与涡流包缠关键区的作用机制,应用装置的湿热涡流处理多毛羽PI单纱,并将处理前后的PI单纱实施倍捻和织造,获得PI股线及其织物。结果表明：与处理前相比,高光洁处理后的PI单纱有害毛羽去除率为97.69%、耐磨性提高48.84%,PI股线有害毛羽去除率为64.67%、耐磨性提高40.89%;处理后纱线所织造织物的柔软性、透气性、抗起毛起球性、抗静电性均得到改善。     

茶多酚基阻燃/防紫外线棉织物的制备及其性能

针对棉织物极易燃烧且不防紫外线，以及现有应用最广泛的卤系阻燃剂面临诸多限制等问题，采用茶多酚(TP)、苯基膦酸(PPOA)和硫酸铁(Fe(SO₄)₃),制备了茶多酚铁苯基膦酸络合物(TP-Fe-PPOA),采用浸渍烘燥法制备了阻燃棉织物，研究了其阻燃、防紫外线、拉伸以及透气性。结果表明：TP-Fe-PPOA能均匀附着在棉织物上，且TP-Fe和PPOA之间有一定的协同作用；TP-Fe-PPOA整理棉织物可实现离火自熄，其损毁长度仅为6.7 cm,极限氧指数从17.6%提升至24.7%;TP-Fe-PPOA整理棉织物的最大热释放速率较纯棉织物降低了11.8%,意味着火灾放热强度降低，燃烧反馈给织物的热量越少，减缓了火焰的传播；其防紫外线性能也大幅度提升，紫外线防护系数从纯棉织物的7.47±0.19提升至37.85±2.34,接近防晒产品的要求，在实现阻燃和防紫外线功能的同时，保留了较好的透气性。