中孔炭微球/酚醛树脂复合材料的力学及介电性能

新型炭材料, 2016, 31(3): 301-306.

中孔炭微球/酚醛树脂复合材料的力学及介电性能

周建国 ^1, , 朱小磊 ^2, , 张利 ^3, , 乔文明 ^4, , 龙东辉 ^5, , 凌立成 ^6,

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

3.中国化工集团公司,北京,100080

4.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237

5.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237

6.华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海,200237

基金项目: National Science Foundation of China(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) Fundamental Research Funds for the Central Universities and Shanghai Rising Star Program (15QA1401300).国家自然科学基金(21576090,51302083,51172071)

关键词：中孔炭微球 , 复合材料 , 力学性能 , 介电性能

Mechanical and dielectric properties of mesoporous carbon microsphere/phenolic resin composites

Keywords： Mesoporous carbon microspheres , Composites , Mechanical properties , Dielectric properties

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(1～10 μm)、发达的中孔孔隙(孔容＞3.0 cm3/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(1.36 g/cm3至1.12 g/cm3),并显著提升复合材料的力学性能(压缩强度由106 MPa增加至168 MPa);在102 ～ 107 Hz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.

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